CN101398319A - 大流量嵌入式涡轮流量计 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种涡轮流量计，具体是一种大流量嵌入式涡轮流量计。流量计的机芯位于外壳(1)的内腔中，机芯的前定位板(3)位于叶轮(4)前端，信号检测器(7)则位于叶轮(4)的后定位板(6)和锥形封头(8)的内腔中，其探头外露在后定位板(5)的前端面处，叶轮(4)上的导磁材料在叶轮转送时，会切割信号检测器(7)的磁力线。且本发明还可以不包括所说的锥形封头(8)，而是使信号检测器(7)置于叶轮(4)的后定位板(6)的空腔内。本发明的结构有利于减小外壳的厚度，从而减小其对流体的阻力，增大流量计的测量范围，尤其适用于密集管束内大流量流体的测量。

Description

大流量嵌入式涡轮流量计
技术领域
本发明涉及一种流量计，尤其涉及一种嵌入式涡轮流量计。
背景技术
涡轮流量计是一种典型的速度式流量计，它是利用悬置于流体中带叶片的转子或叶轮感受流体的平均流速，然后通过叶片或叶轮切割信号检测器的磁力线，将流体的流速转换成电脉冲信号输出，通过放大器放大整形，并传输给显示仪表，从而推导出被测流体的瞬时流量和累积流量，并进而实现流量测量目的。
常规的涡轮流量计，其信号检测器安装在流量计的导管外部。因此，这种流量计仅适用于测量单一管道中流体的流量。而对于密集管道内流体的测量，由于受到流体管道外围空间的限制，这种普通的涡轮流量计便不能使用，而只能考虑嵌入式涡轮流量计，即在测量时，全部嵌入到管道内的涡轮流量计。申请人申请的发明名称为《嵌入式涡轮流量计》(申请号为200710146375.9)满足了这种要求，可以用于密集管道内流体的测量。
在核反应堆整体水力模拟试验中，需要在特定结构下测量组件内的流体流量，当组件的外形结构在60mm×60mm以下，而流体的流量范围则在40～130m3/h之间时，现有的涡轮流量计无法满足其测量要求。根据ZBNI2005-89，现有的口径小于50mm的涡轮流量计，测量范围均在0～50m3/h以下。如果需要测量大的流量，一般只能采用加大涡轮流量计口径的方式，而对于嵌入式涡轮流量计，通过现有的加大口径的方式，来增加其测量范围是无法实现的。同时在大流量下，涡轮流量计的阻力也增大。因而，尽量减小流体流经流量计时的压力损失，则成为嵌入式涡轮流量计必需考虑的问题。
上述《嵌入式涡轮流量计》的信号检测器位于壳体壁上的槽形孔内，无论流量计外壳的外型是方形的，还是圆形的，信号检测器所在位置的壳体，其厚度无法做得更小。否则，信号检测器便不能被安装在壳体壁内。因此，其结构形式仍然存在着增大流体流动阻力的因素，从而限制流量计的测量范围进一步增大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有减小流体流动阻力结构，以提高其流量测量范围的大流量嵌入式涡轮流量计。
本发明的目的是通过如下技术方案实现的：一种大流量嵌入式涡轮流量计，由外壳和位于外壳内的机芯组成，其中：所说的机芯包括后定位板和信号检测器，后定位板固定于外壳内壁上，信号检测器位于后定位板末端的内部空腔内，信号检测器的信号输出线从后定位板末端穿出。
本发明的信号检测器位于叶轮的后定位板内，也就是位于外壳内的空腔中，而不在外壳的壁内，因此，外壳的壁可以做的更薄，从而减小流体流经流量计队流体的阻力，增加流量计的测量范围。
作为实现本发明构思的另一种技术方案：定位板末端设有锥形封头，锥形封头与定位板密封连接，所说的信号检测器位于定位板和锥形封头内部空腔中；信号检测器的信号输出线从锥形封头中央穿出；定位板和锥形封头空腔内充满环氧树脂胶。
这种结构更有利于为了保证信号检测器与信号输出线接头处的密封和绝缘。
附图说明
图1为一种大流量嵌入式涡轮流量计的结构示意图。
图中，1-外壳，2-导向器，3-前定位板，4-叶轮，5-磁钢，6-后定位板，7-信号检测器，8-锥形封头，9-信号输出线。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作更为详细的说明。
如附图1所示，一种大流量嵌入式涡轮流量计，由外壳1和位于外壳1空腔内的机芯组成，机芯包括导向器2、前定位板3、叶轮4、磁钢5、后定位板6、信号检测器7、锥形封头8和信号输出线9。
所说外壳1的内腔及外形断面均呈方形，后定位板6通过卡在外壳1内壁凹槽内的定位翼固定于外壳1内。后定位板6末端为锥形封头8，后定位板6与锥形封头8通过螺纹固定连接。信号检测器7位于后定位板6和锥形封头8内的空腔内，且在此空腔内充满环氧树脂胶，以利于信号检测器7与信号输出线9接头处的密封和绝缘。信号输出线9前端与信号检测器7的探头相连，另一端从锥形密封头8中央穿出后，与信号处理系统相连。信号输出线9材质选用强度和韧性性能高的材料，如聚四氟乙烯绝缘层铜镀银导线，以防止其在高速流体冲击时遭受破坏。信号检测器7的磁钢5位于后定板6的前端空腔内。后定位板6的中心轴向前伸出，叶轮4套在中心轴上，且叶轮4在受流体冲击转动时恰好切割磁钢5的磁力线，形成电信号，并经信号输出导线9输出后，通过信号处理系统换算得出流体流量。
在后定位板6的中心轴上、叶轮4前端依次为前定位板3和导向器2。前定位板3呈喇叭状，喇叭口朝向叶轮4前端，并通过定位翼卡在外壳1内壁凹槽内；导向器2与后定位板6中心轴螺纹连接。
这种结构，外壳1的壁可以做的很薄，从而加大流量计上流体流过通道的横截面，减小流量计对流体的阻力。
为了更进一步的减小整个流量计对流体产生的阻力，本发明的叶轮4的迎流面设计成流线型，或者角度很小的锥面。
安装时，首先将磁钢5装入后定位板6内空腔前端，然后，将信号检测器7装入后定位板6内，再将信号输出线9与信号检测器7的探头相连，然后，将锥形封头8旋入后定位板6上，并用环氧树脂胶进行密封。将已装配完成的部件从外壳1的后端装入，使后定位板6的定位翼与外壳1的凹槽对应。依次将叶轮4、前定位板3从外壳1的前端装入后定位板6的轴上，并使前定位板3的定位翼卡入外壳1内壁的凹槽内，最后，将导向器2拧紧固定在后定位板6的中心轴上。
上述实施方式中，外壳1的形状是根据其所适用的流体导管内腔为方形设定的。当流体管道的内腔形状是其他形状，如内腔截面呈圆形时，本发明的外壳1外形也随之作相应的变化。而本发明外壳1内腔的形状，则基于通过使壳壁尽量变薄，以减小流量计对流体流动阻力的目的，而设计成与外壳1外形相同的形状，如在外壳1外形为圆形的情况下，其内腔也设计为圆形。叶轮4也可以由前端镶覆有导磁材料的叶片替代。而且，后定位板6末端也可不设锥形封头8，而是将信号检测器7全部置于后定位板6的空腔内，并将此空腔密封。

Claims (4)

1.一种大流量嵌入式涡轮流量计，由外壳(1)和位于外壳内的机芯组成，其特征在于：所说的机芯包括后定位板(6)和信号检测器(7)，后定位板(6)固定于外壳(1)内壁上，信号检测器(7)位于后定位板(6)末端的内部空腔内，信号检测器(7)的信号输出线(9)从后定位板(6)末端穿出。
2.如权利要求1所述的大流量嵌入式涡轮流量计，其特征在于：所说的定位板(6)末端设有锥形封头(8)，锥形封头(8)与定位板(6)密封连接，所说的信号检测器(7)位于定位板(6)和锥形封头(8)内部空腔中；信号检测器(7)的信号输出线(9)从锥形封头(8)中央穿出；定位板(6)和锥形封头(8)空腔内充满环氧树脂胶。
3.如权利要求1或2所述的大流量嵌入式涡轮流量计，其特征在于：机芯还包括设于后定位板(6)轴上的叶轮(4)，且叶轮(4)迎流面呈流线型或者角度较小的锥面。
4.如权利要求3所述的大流量嵌入式涡轮流量计，其特征在于：机芯还包括设于后定位板(6)轴上、位于叶轮(4)前端的前定位板(3)，定位板(3)朝向叶轮(4)前端面的一端呈外扩的喇叭状。
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