一種雙向計(jì)量的渦街流量計(jì)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種雙向計(jì)量的渦街流量計(jì)，包括有測(cè)量管表體、旋渦發(fā)生體、流量傳感器A、流量傳感器B和流量積算儀，所述的旋渦發(fā)生體安裝在測(cè)量管表體內(nèi)腔的中部；在測(cè)量管表體的上側(cè)面徑向開(kāi)有兩個(gè)通孔，流量傳感器A和流量傳感器B通過(guò)通孔伸入到測(cè)量管表體內(nèi)，流量傳感器A和流量傳感器B探頭伸出分別位于漩渦發(fā)生體的前后側(cè)，在測(cè)量管表體外側(cè)固定有支撐筒柱，所述的支撐筒柱罩住流量傳感器A和流量傳感器B，流量積算儀安裝在支撐筒柱的頂端，所述的流量傳感器A和流量傳感器B均與流量積算儀連接。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，實(shí)現(xiàn)一表雙向計(jì)量功能，產(chǎn)品抗震性能也進(jìn)一步提高。
【專利說(shuō)明】
一種雙向計(jì)量的滿街流量計(jì)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及流量測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種雙向計(jì)量的渦街流量計(jì)。
【背景技術(shù)】
[0002]渦街流量計(jì)技術(shù)自20世紀(jì)70年代發(fā)明以來(lái)，因?yàn)槠渚哂羞m于計(jì)量介質(zhì)可為氣體、液體或蒸汽等廣泛性多樣性特征，因此已經(jīng)成為流量計(jì)量領(lǐng)域的一種關(guān)鍵儀表，目前國(guó)內(nèi)外知名流量計(jì)生產(chǎn)廠家都有系列化的渦街流量計(jì)，但都只具備單向計(jì)量性能，能雙向計(jì)量的渦街流量計(jì)尚屬空白，而市場(chǎng)對(duì)于要雙向計(jì)量的場(chǎng)合，如科研院所實(shí)驗(yàn)室、工業(yè)生產(chǎn)流程控制中多采用同一管道中遠(yuǎn)距離分開(kāi)安裝兩臺(tái)渦街流量計(jì)，分別實(shí)現(xiàn)正反方向的計(jì)量要求，這種方法即增加了成本和空間，也增加了安裝難度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明目的就是為了彌補(bǔ)已有技術(shù)的缺陷，提供一種經(jīng)濟(jì)可靠雙向計(jì)量的渦街流量計(jì)。
[0004]本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種雙向計(jì)量的渦街流量計(jì)，包括有測(cè)量管表體、旋渦發(fā)生體、流量傳感器A、流量傳感器B和流量積算儀，所述的旋渦發(fā)生體安裝在測(cè)量管表體內(nèi)腔的中部;在測(cè)量管表體的上側(cè)面徑向開(kāi)有兩個(gè)通孔，流量傳感器A和流量傳感器B通過(guò)通孔伸入到測(cè)量管表體內(nèi)，流量傳感器A和流量傳感器B探頭伸出分別位于漩渦發(fā)生體的前后側(cè)，在測(cè)量管表體外側(cè)固定有支撐筒柱，所述的支撐筒柱罩住流量傳感器A和流量傳感器B，流量積算儀安裝在支撐筒柱的頂端，所述的流量傳感器A和流量傳感器B均與流量積算儀連接。
[0005]所述的漩渦發(fā)生體的截面形狀為對(duì)稱菱形。
[0006]所述的漩渦發(fā)生體的菱形界面的迎流的兩個(gè)相對(duì)的角為尖銳角，并左右對(duì)稱；另一對(duì)角為鈍角并倒角，且根據(jù)流量計(jì)大小口徑的增加，倒角后平面的寬度在l-5m之間，寬度尺寸隨口徑的增大而增加；所述旋渦發(fā)生體迎流面寬度的尺寸為測(cè)量管表體內(nèi)徑尺寸的
0.26-0.28倍。
[0007]流量傳感器A與流量計(jì)傳感器B的型號(hào)相同，并對(duì)稱安裝于漩渦發(fā)生體的前后側(cè)；并且兩個(gè)傳感器互為補(bǔ)償用傳感器。
[0008]所述的測(cè)量管表體采用了法蘭式結(jié)構(gòu)，旋渦發(fā)生體焊接在表體內(nèi)腔中段，或者與測(cè)量管表體一起采用鑄造一體型結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工藝性好，無(wú)論是焊接或整體鑄造，材料成本低，且便于加工;測(cè)量管外側(cè)裝有兩個(gè)流量傳感器、支撐筒柱和流量積算顯示單元，整機(jī)零部件少，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便。
[0009]其中，旋渦發(fā)生體為菱形截面的柱形發(fā)生體，旋渦發(fā)生體的正反迎流面形狀對(duì)稱相同，解決了正反方向的流體旋渦信號(hào)的發(fā)生問(wèn)題，而且保證了流量計(jì)在正反向計(jì)量時(shí)具有相同的儀表K系數(shù)，也就是該流量計(jì)的實(shí)際儀表K系數(shù)還是具有唯一性。
[0010]所述兩個(gè)渦街流量傳感器A和B型號(hào)相同，實(shí)現(xiàn)了流量傳感器的通用性和互換性，這樣設(shè)計(jì)的產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化程度高，所述兩個(gè)傳感器分別對(duì)稱安裝于旋渦發(fā)生體的前后兩測(cè)，傳感器探頭伸出緊靠在旋渦發(fā)聲體的兩側(cè)，這個(gè)位置的傳感器傳感的信號(hào)強(qiáng)，提高了流量計(jì)可測(cè)小流量的性能。
[0011]所述兩個(gè)渦街流量傳感器互為補(bǔ)償?shù)墓δ?，即?dāng)正向測(cè)量時(shí)，傳感器A作為主傳感器在測(cè)量流量信號(hào)，此時(shí)傳感器B作為輔助傳感器只測(cè)量管道振動(dòng)及其他干擾信號(hào)，該干擾信號(hào)經(jīng)運(yùn)算放大器反向耦合后與主傳感器的信號(hào)疊加以消除振動(dòng)及干擾信號(hào)對(duì)流量信號(hào)的干擾，這樣互為補(bǔ)償?shù)碾p流量傳感器結(jié)構(gòu)方案也能實(shí)現(xiàn)該流量計(jì)具有更強(qiáng)的抗振動(dòng)干擾性能，提高了測(cè)小流量的性能，拓寬量程可達(dá)15:1以上。
[0012]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，實(shí)現(xiàn)一表雙向計(jì)量功能，產(chǎn)品抗震性能也進(jìn)一步提尚。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2為漩渦發(fā)生體的截面剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]如圖1所示，一種雙向計(jì)量的渦街流量計(jì)，包括有測(cè)量管表體I旋渦發(fā)生體2、流量傳感器A3、流量傳感器B6和流量積算儀5，所述的旋渦發(fā)生體2安裝在測(cè)量管表體I內(nèi)腔的中部;在測(cè)量管表體I的上側(cè)面徑向開(kāi)有兩個(gè)通孔，流量傳感器A3和流量傳感器B4通過(guò)通孔伸入到測(cè)量管表體I內(nèi)，流量傳感器A3和流量傳感器B6探頭伸出分別位于漩渦發(fā)生體2的前后側(cè)，在測(cè)量管表體I外側(cè)固定有支撐筒柱4，所述的支撐筒柱4罩住流量傳感器A3和流量傳感器B6，流量積算儀5安裝在支撐筒柱4的頂端，所述的流量傳感器A3和流量傳感器B6均與流量積算儀5連接。
[0016]所述的漩渦發(fā)生體2的截面形狀為對(duì)稱菱形。
[0017]如圖2所示，所述的漩渦發(fā)生體2的菱形界面的迎流的兩個(gè)相對(duì)的角為尖銳角，并左右對(duì)稱；另一對(duì)角為鈍角并倒角，且根據(jù)流量計(jì)大小口徑的增加，倒角后平面的寬度a在l_5m之間，寬度尺寸隨口徑的增大而增加;所述旋渦發(fā)生體2迎流面寬度的尺寸b為測(cè)量管表體內(nèi)徑尺寸的0.26-0.28倍。
[0018]流量傳感器A3與流量計(jì)傳感器B6的型號(hào)相同，并對(duì)稱安裝于漩渦發(fā)生體2的前后側(cè);并且兩個(gè)傳感器互為補(bǔ)償用傳感器。
[0019]所述的測(cè)量管表體I采用了法蘭式結(jié)構(gòu)，旋渦發(fā)生體2焊接在表體內(nèi)腔中段，或者與測(cè)量管表體I 一起采用鑄造一體型結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工藝性好，無(wú)論是焊接或整體鑄造，材料成本低，且便于加工；測(cè)量管外側(cè)裝有兩個(gè)流量傳感器、支撐筒柱和流量積算顯示單元，整機(jī)零部件少，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便。
[0020]工作原理:當(dāng)流體介質(zhì)正向流經(jīng)漩渦發(fā)生體2時(shí)，在發(fā)生體的兩側(cè)就會(huì)交替的分離的兩列渦街脈動(dòng)漩渦流，安裝在漩渦發(fā)生體的上游的渦街傳感器A3就感測(cè)不到渦街漩渦流體的脈動(dòng)力，而安裝在漩渦發(fā)生體的下游的渦街傳感器B6就感測(cè)到渦街漩渦流體的脈動(dòng)力，并將該脈動(dòng)力經(jīng)過(guò)傳感器內(nèi)部封裝的壓電元件轉(zhuǎn)化為交變電荷信號(hào)傳輸?shù)搅髁糠e算儀進(jìn)行信號(hào)處理，由于該交變的電荷信號(hào)的頻率與流過(guò)的流量或流速基于良好的線性關(guān)系，從而通過(guò)積算儀準(zhǔn)確積算出流體的流速；同時(shí)渦街傳感器A 3和渦街傳感器B 6由于是采用的壓電式傳感器原理，傳感器的靈敏度很高，同樣都能測(cè)量到管道振動(dòng)等干擾源的能量并輸出相應(yīng)的干擾信號(hào)疊加在所測(cè)量的流量信號(hào)之上，由于兩個(gè)傳感器的型號(hào)規(guī)格相同，安裝位置對(duì)稱，因此感測(cè)并輸出的的管道振動(dòng)等干擾信號(hào)分量的幅值大小相等、相位相同，經(jīng)過(guò)差分放大電路處理后，震動(dòng)干擾信號(hào)被濾除，剩余有用信號(hào)送后級(jí)單片機(jī)進(jìn)行進(jìn)一步的處理。單片機(jī)同時(shí)通過(guò)對(duì)比分析有用信號(hào)和采集到的其他兩路傳感器信號(hào)，即可分辨出目前流體的流動(dòng)方向。
[0021 ]當(dāng)流體介質(zhì)反向流動(dòng)時(shí)，由于本發(fā)明的雙向計(jì)量渦街流量計(jì)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上完全對(duì)稱性原則，測(cè)量原理反之也然。
[0022]綜上所述，本實(shí)施例的雙向計(jì)量渦街流量計(jì)，可以實(shí)現(xiàn)渦街流量計(jì)對(duì)流體的雙向流量計(jì)量和流向識(shí)別功能，其中漩渦發(fā)生體的截面設(shè)計(jì)為對(duì)稱的菱形結(jié)構(gòu)形狀和菱形截面尺寸a的唯一性，保證了在兩個(gè)方向計(jì)量時(shí)具有同一儀表K系數(shù);采用了兩個(gè)相同型號(hào)的壓電式渦街傳感器除具有各自分別傳感和傳輸正反方向時(shí)的流量信號(hào)外，還互為補(bǔ)償傳感器，可以提高渦街流量計(jì)抗管道機(jī)械振動(dòng)及其他機(jī)電干擾信號(hào)的能力。
[0023]以上所述的具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，應(yīng)理解，該實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的各種修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種雙向計(jì)量的渦街流量計(jì)，其特征在于:包括有測(cè)量管表體、旋渦發(fā)生體、流量傳感器A、流量傳感器B和流量積算儀，所述的旋渦發(fā)生體安裝在測(cè)量管表體內(nèi)腔的中部;在測(cè)量管表體的上側(cè)面徑向開(kāi)有兩個(gè)通孔，流量傳感器A和流量傳感器B通過(guò)通孔伸入到測(cè)量管表體內(nèi)，流量傳感器A和流量傳感器B探頭伸出分別位于漩渦發(fā)生體的前后側(cè)，在測(cè)量管表體外側(cè)固定有支撐筒柱，所述的支撐筒柱罩住流量傳感器A和流量傳感器B，流量積算儀安裝在支撐筒柱的頂端，所述的流量傳感器A和流量傳感器B均與流量積算儀連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙向計(jì)量的渦街流量計(jì)，其特征在于:所述的漩渦發(fā)生體的截面形狀為對(duì)稱菱形。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種雙向計(jì)量的渦街流量計(jì)，其特征在于:所述的漩渦發(fā)生體的菱形界面的迎流的兩個(gè)相對(duì)的角為尖銳角，并左右對(duì)稱;另一對(duì)角為鈍角并倒角，且根據(jù)流量計(jì)大小口徑的增加，倒角后平面的寬度在l_5m之間，寬度尺寸隨口徑的增大而增加;所述旋渦發(fā)生體迎流面寬度的尺寸為測(cè)量管表體內(nèi)徑尺寸的0.26-0.28倍。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種雙向計(jì)量的渦街流量計(jì)，其特征在于:流量傳感器A與流量計(jì)傳感器B的型號(hào)相同，并對(duì)稱安裝于漩渦發(fā)生體的前后側(cè);并且兩個(gè)傳感器互為補(bǔ)償用傳感器。5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的一種雙向計(jì)量的渦街流量計(jì)，其特征在于:所述的測(cè)量管表體采用了法蘭式結(jié)構(gòu)，旋渦發(fā)生體焊接在表體內(nèi)腔中段，或者與測(cè)量管表體一起采用鑄造一體型結(jié)構(gòu)。
【文檔編號(hào)】G01F1/32GK105973317SQ201610173809
【公開(kāi)日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年3月23日
【發(fā)明人】劉杰, 王國(guó)武, 張涵文, 趙靜, 彭丹丹, 俞東香
【申請(qǐng)人】合肥精大儀表股份有限公司