專利名稱：膜盒型雙探頭渦街流量計(jì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種渦街流量計(jì)，尤其是一種膜盒型雙探頭渦街流量計(jì)。
背景技術(shù)：
渦街流量計(jì)是一種無(wú)運(yùn)動(dòng)部件的流量測(cè)量?jī)x表，具有使用范圍廣，測(cè)量精度高，磨損小，輸出信號(hào)呈線性并可遠(yuǎn)距離傳輸，便于安裝及維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，自20世紀(jì)60年代末渦街流量計(jì)問世以來(lái)，經(jīng)過近40年的發(fā)展，已經(jīng)躋身通用流量計(jì)之列。渦街流量傳感器的運(yùn)行方式是建立在對(duì)卡曼渦街中的周期性起伏的利用之上的渦街流量傳感器的運(yùn)行方式是建立在對(duì)卡曼渦街中的周期性起伏的作用之上的，當(dāng)被測(cè)流體通過設(shè)在管道內(nèi)的發(fā)生體后， 就會(huì)形成這種渦街，設(shè)置在管道內(nèi)的檢測(cè)元件(探頭)就會(huì)感受到與渦街同步的頻率信號(hào)， 經(jīng)變送器處理后顯示為流量數(shù)據(jù)。在目前的渦街流量計(jì)生產(chǎn)行業(yè)中，大多數(shù)采用安裝在發(fā)生體下游的、用于檢測(cè)振蕩尾流中的漩渦頻率的“懸臂梁”式探頭，但是，由于其結(jié)構(gòu)特性造成了抗管道振動(dòng)噪聲能力很差；也有的采用雙‘懸臂梁’探頭檢測(cè)結(jié)構(gòu)，在流場(chǎng)中伸入兩根懸臂，但新增的懸臂梁探頭使震蕩尾流中的噪聲成分更加復(fù)雜，產(chǎn)生了許多影響主旋渦穩(wěn)定的子旋渦、流動(dòng)噪聲、低頻擺動(dòng)干擾信號(hào)，特別是遇到‘氣蝕’這種高流速流體的沖擊工況，懸臂部分容易折斷而使探頭失效，并且很難在不斷流的情況下更換，而為了減少新增的懸臂梁探頭對(duì)流場(chǎng)分布、主探頭測(cè)量的影響，一般會(huì)采用將兩個(gè)探頭之間的距離設(shè)置的足夠遠(yuǎn)，這種設(shè)置加長(zhǎng)了儀表長(zhǎng)度，并且提高了成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，充分發(fā)揮膜盒型探頭的優(yōu)勢(shì)，提出了既有良好抗振能力、又有較高可靠性的膜盒型雙探頭渦街流量計(jì)。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是
一種膜盒型雙探頭渦街流量計(jì)，包括供流體通過的流量管，固定在流量管腔體內(nèi)的發(fā)生體、內(nèi)嵌在流量管的管體內(nèi)并位于發(fā)生體上方位置的主探頭、內(nèi)嵌在流量管管體內(nèi)的補(bǔ)償探頭、分別與主探頭、補(bǔ)償探頭電連接的轉(zhuǎn)換器組件。發(fā)生體焊接在流量管上，并且，其迎流面垂直于流體的流動(dòng)方向，主探頭設(shè)置在發(fā)生體上方，用于檢測(cè)流量信號(hào)和現(xiàn)場(chǎng)管道振動(dòng)信號(hào)；補(bǔ)償探頭位于流體流向上主探頭后方， 用于測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)管道振動(dòng)信號(hào)，與主探頭所處環(huán)境一樣，因此對(duì)管道振動(dòng)噪聲感受也是一致的，兩探頭輸出的信號(hào)電連接的送入轉(zhuǎn)換器后，經(jīng)頻譜分析、比對(duì)、即可得出較純凈的渦街流量信號(hào)，從而直接地排除了現(xiàn)場(chǎng)管道振動(dòng)對(duì)測(cè)量結(jié)果帶來(lái)的干擾；此外，主探頭和補(bǔ)償探頭均內(nèi)嵌在流量管的管體內(nèi)部，避免了“氣蝕”對(duì)探頭的破壞。上述技術(shù)方案還可以進(jìn)一步優(yōu)化
作為優(yōu)選，主探頭與補(bǔ)償探頭為規(guī)格、尺寸、材料、型號(hào)都一樣的膜盒型渦街流量傳感
器；
3作為優(yōu)選，補(bǔ)償探頭相對(duì)于主探頭位于發(fā)生體的尾流方向上。安裝在發(fā)生體尾流方向的補(bǔ)償探頭只能檢測(cè)到管道振動(dòng)噪聲，從而保證了后續(xù)的頻譜分析計(jì)算、比較步驟的準(zhǔn)確性。作為優(yōu)選，流量管的管體上開設(shè)有第一安裝腔和第二安裝腔，主探頭設(shè)置在第一安裝腔內(nèi)，補(bǔ)償探頭設(shè)置在第二安裝腔內(nèi)。作為優(yōu)選，第一安裝腔與發(fā)生體之間的流量管上開通有導(dǎo)壓槽，第一安裝腔與流量管相通。第一安裝腔位于發(fā)生體上方，第一安裝腔的腔體與流量管的管道介質(zhì)通過圍繞發(fā)生體設(shè)置的導(dǎo)壓槽相通，這種安裝方式，不會(huì)影響介質(zhì)在流量管中的流場(chǎng)分布；第二安裝腔與流量管之間沒有導(dǎo)通，補(bǔ)償探頭設(shè)置在第二安裝腔內(nèi)，由于補(bǔ)償探頭不直接接觸管道介質(zhì)，從而不會(huì)影響介質(zhì)在流量管中的流場(chǎng)分布，另外，主探頭和補(bǔ)償探頭二者的安裝距離L 也不受流量管口徑的限制，從而可以減少儀表長(zhǎng)度。作為優(yōu)選，膜盒型雙探頭渦街流量計(jì)還包括分別環(huán)繞主探頭、補(bǔ)償探頭固定設(shè)置在第一安裝腔和第二安裝腔內(nèi)的阻流體，阻流體可以在一定程度上減小振動(dòng)對(duì)主探頭和補(bǔ)償探頭的影響。阻流體起到了在四周固定主探頭、補(bǔ)償探頭的作用，并且，其采用非金屬材料制成，是一種軟連接，具有更好的抗震、緩沖效果。作為優(yōu)選，第一安裝腔、第二安裝腔的上端口與主探頭、補(bǔ)償探頭之間分別設(shè)置有密封墊。作為優(yōu)選，第一安裝腔和第二安裝腔的底面距離流量管管體中線的距離相等。作為優(yōu)選，膜盒型雙探頭渦街流量計(jì)還包括一個(gè)通過壓緊件螺栓固定在流量管上方的組合連桿，轉(zhuǎn)換器組件安裝在組合連桿上。作為優(yōu)選，組合連桿與轉(zhuǎn)換器組件之間設(shè)置有隔熱材料，組合連桿與主探頭、補(bǔ)償探頭之間分別設(shè)置有0型圈。轉(zhuǎn)換器組件和組合連桿之間通過隔熱材料進(jìn)行密封隔離。組合連桿與兩個(gè)探頭之間設(shè)置0型圈，起到與外界隔離的效果。由于上述技術(shù)方案的采用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)
本發(fā)明采用雙膜盒型探頭設(shè)計(jì)，從而排除了現(xiàn)場(chǎng)管道振動(dòng)對(duì)流量檢測(cè)信號(hào)帶來(lái)的干擾，具有良好抗振能力；在現(xiàn)場(chǎng)管道振動(dòng)不明顯的場(chǎng)合，補(bǔ)償探頭的存在也不會(huì)影響主探頭的正常工作；補(bǔ)償探頭不直接接觸介質(zhì)，不會(huì)影響管道流暢的分布，不受流體沖擊的影響； 主探頭、補(bǔ)償探頭均嵌入流量管管體內(nèi)，并且通過阻流體固定，避免了 “氣蝕”對(duì)探頭的破壞，使探頭不易折斷，具有較高的可靠性；儀表長(zhǎng)度只需考慮探頭的安裝距離，而不須考慮對(duì)主探頭的影響，因此儀表長(zhǎng)度也可以得到降低。


圖1為本發(fā)明的一種示意圖2為圖1中A部分的一種局部放大其中1、流量管；11、第一安裝腔；12、第二安裝腔；2、發(fā)生體；3、主探頭；4、補(bǔ)償探頭； 5、轉(zhuǎn)換器組件；6、阻流體；7、組合連桿；71、基座、72、支撐部；8、壓緊件螺栓；9、密封墊； 10、0型圈。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
做進(jìn)一步說明。如圖1所示的膜盒型雙探頭渦街流量計(jì)，包括供流體通過的流量管1(設(shè)流體的流動(dòng)方向?yàn)樽宰笙蛴?、上下兩個(gè)端部分別焊接在流量管ι腔體內(nèi)的發(fā)生體2，發(fā)生體2的迎流面垂直于流量管1腔體內(nèi)流體的流動(dòng)方向，流量管1上設(shè)置條狀型凸臺(tái)，凸臺(tái)上開設(shè)有兩個(gè)同規(guī)格的安裝腔，自左向右分別為第一安裝腔11、第二安裝腔12，其中，第一安裝腔11開設(shè)在發(fā)生體2的正上方位置，并且，第一安裝腔11與發(fā)生體2之間的流量管1管體上開通有導(dǎo)壓槽，第二安裝腔12相對(duì)于第一安裝腔11設(shè)置在發(fā)生體2的尾流方向上，第二安裝腔 12的腔體與管道之間沒有導(dǎo)通，第一安裝腔11和第二安裝腔12的底面距離流量管1的管體中線的距離相等。在第一安裝腔11中安裝有主探頭3，第二安裝腔12中安裝有補(bǔ)償探頭4，主探頭3 和補(bǔ)償探頭4為同規(guī)格、型號(hào)、材料及尺寸的膜盒型渦街流量傳感器，主探頭3用來(lái)檢測(cè)流量渦街信號(hào)和現(xiàn)場(chǎng)管道的振動(dòng)信號(hào)，補(bǔ)償探頭4用來(lái)檢測(cè)管道振動(dòng)信號(hào)。 主探頭3和補(bǔ)償探頭4探測(cè)到的信號(hào)均送入轉(zhuǎn)換器組件5中，進(jìn)行頻譜分析計(jì)算、 比對(duì)，檢出流量渦街信號(hào)，從而有效地衰減了現(xiàn)場(chǎng)管道振動(dòng)噪聲帶來(lái)的干擾。工作原理當(dāng)流體介質(zhì)通過發(fā)生體2時(shí)，在發(fā)生體2的兩側(cè)就會(huì)交替地分離出兩列渦街信號(hào)，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)管道振動(dòng)時(shí)，安裝在發(fā)生體2上方的主探頭3同時(shí)探測(cè)到了流量渦街信號(hào)及管道振動(dòng)信號(hào)，而安裝在發(fā)生體2尾流方向的補(bǔ)償探頭4由于與流體介質(zhì)隔離，就只能檢測(cè)到管道的振動(dòng)信號(hào)，兩探頭信號(hào)輸入轉(zhuǎn)換器組件5，由于管道流量信號(hào)的流量頻率與信號(hào)幅值滿足一特定函數(shù)關(guān)系，而振動(dòng)信號(hào)并不滿足這一特定函數(shù)關(guān)系，所以，轉(zhuǎn)換器應(yīng)用上述規(guī)律首先對(duì)主探頭3采集到的管道流量信號(hào)與管道振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行第一次頻譜分析計(jì)算，區(qū)分哪一個(gè)是流量信號(hào)；此外，再將補(bǔ)償探頭4檢測(cè)到的管道振動(dòng)信號(hào)的頻率與幅值與主探頭3采集到的管道流量信號(hào)和管道振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行第二次頻譜分析計(jì)算和比對(duì)，由于二者采集的管道振動(dòng)信號(hào)的頻率和幅值是大致相等的，所以，可以最終檢出流量信號(hào)。兩次判斷的優(yōu)點(diǎn)在于當(dāng)振動(dòng)信號(hào)幅值與流量信號(hào)的幅值接近時(shí)，并且，在振動(dòng)較大的情況下，流量信號(hào)與振動(dòng)信號(hào)的幅值會(huì)產(chǎn)生疊加，這導(dǎo)致兩個(gè)信號(hào)都不滿足流量頻率與幅值的特定函數(shù)關(guān)系，系統(tǒng)的第一次計(jì)算很難檢出的流量信號(hào)，這時(shí)，由于增設(shè)補(bǔ)償探頭 4而為轉(zhuǎn)換器帶來(lái)的二次計(jì)算就可以通過振動(dòng)頻率的比較，進(jìn)行判斷，進(jìn)而檢出流量信號(hào)。如圖2所示，在第一安裝腔11和第二安裝腔12中還分別環(huán)繞主探頭3、補(bǔ)償探頭 4設(shè)置了非金屬阻流體6，阻流體6不但起到固定主探頭3、補(bǔ)償探頭4的作用，還可以在一定程度上減小振動(dòng)對(duì)膜盒型渦街傳感器的影響，另外，第一安裝腔11、第二安裝腔12的上端口與主探頭3、補(bǔ)償探頭4的橫臂之間分別設(shè)置有耐高溫、腐蝕材料制成的密封墊9。流量管1上方設(shè)置有組合連桿7，組合連桿7包括基座71和設(shè)置在基座71上方的支撐部72，基座71通過多個(gè)壓緊件螺栓8固定在流量管1上，基座71上開有兩個(gè)通孔，主探頭3和補(bǔ)償探頭4的懸臂通過通孔貫穿基座71，轉(zhuǎn)換器組件5安裝在支撐部72的上端部上，在主探頭3、補(bǔ)償探頭4的橫臂上方分別設(shè)置有套設(shè)在懸臂上0型圈10，請(qǐng)參見圖2， 0型圈10具有密封作用，達(dá)到將組合連桿7與外界隔離的作用。主探頭3和補(bǔ)償探頭4的信號(hào)引線通過組合連桿7進(jìn)入轉(zhuǎn)換器組件5中，組合連桿7與轉(zhuǎn)換器組件5之間采用隔熱材料進(jìn)行密封隔離。
應(yīng)理解，該實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書所限定的范圍。
權(quán)利要求
1.一種膜盒型雙探頭渦街流量計(jì)，包括供流體通過的流量管(1)、固定在所述的流量管(1)腔體內(nèi)的發(fā)生體(2)、內(nèi)嵌在所述的流量管(1)的管體內(nèi)并位于所述的發(fā)生體(2)上方位置的主探頭(3)，其特征在于它還包括內(nèi)嵌在所述的流量管(1)管體內(nèi)的補(bǔ)償探頭 (4)、分別與所述的主探頭(3)、補(bǔ)償探頭(4)電連接的轉(zhuǎn)換器組件(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膜盒型雙探頭渦街流量計(jì)，其特征在于所述的主探頭(3)與補(bǔ)償探頭(4)為規(guī)格、型號(hào)、尺寸、材料相同的膜盒型渦街流量傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膜盒型雙探頭渦街流量計(jì)，其特征在于所述的補(bǔ)償探頭(4) 相對(duì)于所述的主探頭(3)位于所述的發(fā)生體(2)的尾流方向上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膜盒型雙探頭渦街流量計(jì)，其特征在于所述的流量管(1)的管體上開設(shè)有第一安裝腔(11)和第二安裝腔(12)，所述的主探頭(3)設(shè)置在所述的第一安裝腔(11)內(nèi)，所述的補(bǔ)償探頭(4)設(shè)置在所述的第二安裝腔(12)內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的膜盒型雙探頭渦街流量計(jì)，其特征在于第一安裝腔(11)與發(fā)生體(2)之間的流量管(1)上開通有導(dǎo)壓槽，所述的第一安裝腔(11)與所述的流量管(1)相通。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的膜盒型雙探頭渦街流量計(jì)，其特征在于它還包括分別環(huán)繞所述的主探頭(3)、補(bǔ)償探頭(4)固定設(shè)置在所述的第一安裝腔(11)和第二安裝腔(12)內(nèi)的阻流體(6)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的膜盒型雙探頭渦街流量計(jì)，其特征在于所述的第一安裝腔 (11)、第二安裝腔(12)的上端口與所述的主探頭(3)、補(bǔ)償探頭(4)之間分別設(shè)置有密封墊 (9)。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的膜盒型雙探頭渦街流量計(jì)，其特征在于所述的第一安裝腔 (11)和第二安裝腔(12)的底面距離所述的流量管(1)管體中線的距離相等。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或6或7或8所述的膜盒型雙探頭渦街流量計(jì)，其特征在于它還包括一個(gè)通過壓緊件螺栓(8)固定在所述的流量管(1)上方的組合連桿(7)，所述的轉(zhuǎn)換器組件(5)安裝在所述的組合連桿(7)上。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的膜盒型雙探頭渦街流量計(jì)，其特征在于所述的組合連桿 (7)與所述的轉(zhuǎn)換器組件(5)之間設(shè)置有隔熱材料、所述的組合連桿(7)與所述的主探頭 (3)、補(bǔ)償探頭(4)之間分別設(shè)置有0型圈(10)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種膜盒型雙探頭渦街流量計(jì)，包括供流體通過的流量管，固定在流量管腔體內(nèi)的發(fā)生體、內(nèi)嵌在流量管的管體內(nèi)并位于發(fā)生體上方位置的為主探頭、內(nèi)嵌在流量管管體內(nèi)的補(bǔ)償探頭、分別與主探頭、補(bǔ)償探頭電連接的轉(zhuǎn)換器組件。主探頭設(shè)置在發(fā)生體上方，用于檢測(cè)流量信號(hào)和現(xiàn)場(chǎng)管道振動(dòng)信號(hào)；補(bǔ)償探頭位于流體流向上主探頭后方，用于測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)管道振動(dòng)信號(hào)，兩探頭輸出的信號(hào)電連接的送入轉(zhuǎn)換器后，經(jīng)頻譜分析、比對(duì)、即可得出較純凈的渦街流量信號(hào)，從而直接地排除了現(xiàn)場(chǎng)管道振動(dòng)對(duì)測(cè)量結(jié)果帶來(lái)的干擾；此外，主探頭和補(bǔ)償探頭均為膜盒型渦街流量傳感器，嵌在流量管的管體內(nèi)部，避免了“氣蝕”對(duì)探頭的破壞。
文檔編號(hào)G01F15/02GK102261935SQ20111011416
公開日2011年11月30日 申請(qǐng)日期2011年5月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月5日
發(fā)明者傅成元, 吳亨來(lái), 孫向東, 朱紅斌, 聶志剛, 黃山農(nóng) 申請(qǐng)人:浙江迪元儀表有限公司