本發(fā)明涉及一種管道流速傳感器,屬于管道流速傳感器領(lǐng)域。
背景技術(shù):
流速計作為一個測量水流速度的設(shè)備,按領(lǐng)域,可以分為機械式、光學(xué)式、聲波學(xué)式等幾大類,其中:
光學(xué)式和聲波學(xué)式具有數(shù)據(jù)采集精度高,流速反饋及時、對管道流速不存在衰減等影響廣泛被使用在一些高精密的使用領(lǐng)域,比如:制藥、精密化工、流體模型建立、管道和水泵等精密流體輸送設(shè)備測試等;光學(xué)式和聲學(xué)式主要通過聲波、電磁波等介質(zhì),利用其在不同流速的介質(zhì)下,對聲波、電磁波衰減影響不同、傳播速度不同的理念進行制造,其主體包括發(fā)射器和接收器,均為高精密的設(shè)備;
在對環(huán)境的要求較高,很難使用在諸如電廠、化工廠等粉塵含量高、水汽含量高的環(huán)境,且此類設(shè)備成本也較高,對于一些環(huán)境較差的使用工況,需要對設(shè)備進行經(jīng)常性的保養(yǎng)和維護,不是很適合這些單位產(chǎn)品利潤較低的工廠使用;
機械式的流速計一般安裝于管道內(nèi)部,從結(jié)構(gòu)上來說,外界環(huán)境對機械式的流速計影響不大,而且機械式的流速計一般采用一個在流體中不斷旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動葉輪,通過驅(qū)動葉輪的轉(zhuǎn)速來獲取流速,其主體結(jié)構(gòu)包括葉輪和一個轉(zhuǎn)動的發(fā)電機結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉,適合一些利潤低、使用量大、對數(shù)據(jù)精度要求不高的工廠,但機械式的流速計也存在較大的缺點,為了降低數(shù)據(jù)模擬的難度,一般葉輪的轉(zhuǎn)動軸線與管道的軸線同軸,流體迎面朝向葉輪流動,所以葉輪給管道中流體流速帶來的衰減十分巨大,不僅可能使得管道內(nèi)的流速無法達到工作指標(biāo),同時此種結(jié)構(gòu)的流速也不是非常準(zhǔn)確,一般只能按照在管路結(jié)構(gòu)的尾管位置,使用范圍也很??;
如ZL201110251948.0提出的一種機械式的流速計,其采用一個大型葉輪實現(xiàn)對流速的檢測,此流速計流阻較大,對流體驅(qū)動泵的揚程要求較高,且對整個管路帶來的流速衰減也較大,此外,此流速計一般需要串聯(lián)到管道內(nèi),如果需要對現(xiàn)有管路進行安裝,那么需要將現(xiàn)有管路進行拆卸,整體工程量較大,此外轉(zhuǎn)動式的流速計如果葉輪的品質(zhì)不高的話,轉(zhuǎn)動時也會給管道帶來一定的抖動,影響管路的壽命。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:克服現(xiàn)有技術(shù)中光學(xué)、聲學(xué)式流速計成本高、使用環(huán)形要求高,葉輪式流速計流阻大、安裝困難等技術(shù)問題,提供一種流速計。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
一種管道流速傳感器,包括連接到管道上的流速計外殼,在所述流速計外殼內(nèi)設(shè)置有兩組夾緊機構(gòu),所述夾緊機構(gòu)包括兩個夾緊片,所述夾緊片之間通過螺釘固定連接,其中一個夾緊片與流速計外殼內(nèi)壁之間通過連接桿固定連接,在所述兩組夾緊機構(gòu)之間還設(shè)置有電阻應(yīng)變帶,所述電阻應(yīng)變帶包括兩層平行設(shè)置的夾膜,在夾膜之間設(shè)置有由若干電阻絲陣列而成的應(yīng)變電阻;所述電阻應(yīng)變帶的軸向兩端夾緊于夾緊機構(gòu)上,所述應(yīng)變電阻的軸向兩端連接有導(dǎo)線,所述導(dǎo)線經(jīng)由連接桿伸出至流速計外殼的外部并與惠斯通電橋連接;
在所述電阻應(yīng)變帶的中部設(shè)置有一個導(dǎo)流塊,所述導(dǎo)流塊包括兩組對稱設(shè)置的凸起部,在凸起部之間設(shè)置有用于夾持電阻應(yīng)變帶的溝槽。
作為本發(fā)明的進一步改進,在所述導(dǎo)流塊的凸起部上設(shè)置有一個連接孔,兩個凸起部的連接孔之間通過一個U形的固定卡簧連接。
作為本發(fā)明的進一步改進,所述連接桿為中空管狀結(jié)構(gòu),與夾緊片以及流速計外殼之間通過螺紋固定連接。
作為本發(fā)明的進一步改進,在所述流速計外殼上設(shè)置有一個密封罩殼,所述密封罩殼上設(shè)置有連接插頭,所述導(dǎo)線通過前述的連接插頭與惠斯通電橋連接。
作為本發(fā)明的進一步改進,在夾緊機構(gòu)對應(yīng)電阻應(yīng)變帶固定位置的軸向另一端上設(shè)置有彈性墊塊,所述彈性墊塊夾持于兩個夾緊片之間。
作為本發(fā)明的進一步改進,所述夾膜為硅膠材質(zhì)。
本發(fā)明的有益效果是:
1、本發(fā)明通過一個在流速計外殼中設(shè)置一個懸空的電阻應(yīng)變帶,并在其中部固定一個導(dǎo)流塊,流體在流經(jīng)流速計外殼時,氣流會導(dǎo)流導(dǎo)流塊發(fā)生微量移動,其移動量完全取決于流體在不同流速下克服電阻應(yīng)變帶自身的彈性力,使得電阻應(yīng)變帶發(fā)生不同量的變形,其變形量通過相關(guān)公式的轉(zhuǎn)換就可以得到流速,流阻低、靈敏度高。
2、連接孔之間設(shè)置的固定卡簧可以保證溝槽對電阻應(yīng)變帶的夾緊,防止導(dǎo)流塊的脫落。
3、中空管結(jié)構(gòu)方便導(dǎo)線的穿入,同時通過對中空管注膠可以方便的實現(xiàn)密封。
4、彈性墊塊可以防止夾緊片對電阻應(yīng)變帶夾緊力的不均勻,提高電阻應(yīng)變帶的壽命。
附圖說明
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖中:1、流速計外殼;2、連接桿;3、夾緊片;4、彈性墊塊;5、導(dǎo)流塊;6、連接孔;7、應(yīng)變電阻;8、夾膜;9、密封罩殼;10、連接插頭;11、導(dǎo)線。
具體實施方式
現(xiàn)在結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細(xì)的說明。這些附圖均為簡化的示意圖,僅以示意方式說明本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu),因此其僅顯示與本發(fā)明有關(guān)的構(gòu)成。
如圖1所示,本發(fā)明為一種管道流速傳感器,包括連接到管道上的流速計外殼,在所述流速計外殼內(nèi)設(shè)置有兩組夾緊機構(gòu),所述夾緊機構(gòu)包括兩個夾緊片,所述夾緊片之間通過螺釘固定連接,其中一個夾緊片與流速計外殼內(nèi)壁之間通過連接桿固定連接,在所述兩組夾緊機構(gòu)之間還設(shè)置有電阻應(yīng)變帶,所述電阻應(yīng)變帶包括兩層平行設(shè)置的硅膠材質(zhì)的夾膜,在夾膜之間設(shè)置有由若干電阻絲陣列而成的應(yīng)變電阻;所述電阻應(yīng)變帶的軸向兩端夾緊于夾緊機構(gòu)上,所述應(yīng)變電阻的軸向兩端連接有導(dǎo)線,所述連接桿為中空管狀結(jié)構(gòu),與夾緊片以及流速計外殼之間通過螺紋固定連接,所述導(dǎo)線經(jīng)由連接桿伸出至流速計外殼的外部,在所述流速計外殼上設(shè)置有一個密封罩殼,所述密封罩殼上設(shè)置有連接插頭,所述導(dǎo)線通過前述的連接插頭與惠斯通電橋連接;
在所述電阻應(yīng)變帶的中部設(shè)置有一個導(dǎo)流塊,所述導(dǎo)流塊包括兩組對稱設(shè)置的凸起部,在凸起部之間設(shè)置有用于夾持電阻應(yīng)變帶的溝槽,在所述導(dǎo)流塊的凸起部上設(shè)置有一個連接孔,兩個凸起部的連接孔之間通過一個U形的固定卡簧連接。
在夾緊機構(gòu)對應(yīng)電阻應(yīng)變帶固定位置的軸向另一端上設(shè)置有彈性墊塊,所述彈性墊塊夾持于兩個夾緊片之間。
使用時,可以將本產(chǎn)品安裝在液流或者氣流管道上,在流速計外殼中有流體流過時,流體的浮力和局部阻力會推動導(dǎo)流塊發(fā)生移動,流體流速越高,對導(dǎo)流塊表面產(chǎn)生阻力也就越大,導(dǎo)流塊軸向移動力就更大,從而使得電阻應(yīng)變帶發(fā)生形變,電阻值升高,其升高量與流速之間成線性關(guān)系。
以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實施例為啟示,通過上述的說明內(nèi)容,相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi),進行多樣的變更以及修改。本項發(fā)明的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容,必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。