CN101819051B - 一种涡街流量计探头及使用这种探头的涡街流量计 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种涡街流量计探头及使用这种探头的涡街流量计，涡街流量计探头，包括内设流体通道的管状壳体，管状壳体上设有与其内部流体通道相连通的外界流体介质通道，外界流体介质通道一端为与涡街流量计外界相连通的进口，另一端为与管状壳体内部流体通道相连通的出口，所述出口在管状壳体内部流体通道中的流体流动方向上位于漩涡发生体的下游位置，在外界流体介质通道中从其进口到出口依次设置有过滤装置、传感元件。传感元件壳体上连接设置过滤装置可以有效避免恶劣的工作场所对传感元件所造成的影响，保证了传感元件的测量精度，延长了传感元件的使用寿命；并且在本发明中采用热敏元件或压敏元件可以有效扩大本发明的适用范围。
Description
技术领域
本发明属于用于管道流体流量测量的涡街流量计测量领域。
背景技术
在生产实践中，涉及到气体、蒸汽等流体的输送中，流量计是一种常用的仪器，而涡街流量计是流体测量领域中比较先进的一种流量计，具有灵敏度高、适用范围宽、工作稳定、精度高、介质通用性好等优点。
如图1所示为现有技术中所采用的一种涡街流量计探头，包括内设流体通道的管状壳体1，流体通道中固设有漩涡发生体2，在管状壳体1的壳壁上在流体流动方向上位于漩涡发生体2的下游位置设置的两个通孔3中连接设有两个导流柱4，所述两导流柱4的末端通过一流量元件主体5连接，该流量元件主体5内部设有用于检测漩涡发生频率的传感元件6，该传感元件6设置在两个导流柱4之间。传感元件常采用声敏元件。在测量流体流量时，当流体介质在管状壳体中流动，流经漩涡发生体后，在漩涡发生体后方（相对于流体流动方向）两侧产生交替出现的漩涡，此时有漩涡侧就会产生低压区，使得管状壳体内的流体介质经由两个导流柱往复流动，然后通过传感元件来测得漩涡发生的频率，最后由所测得的频率数据经过计算来得到待测流体介质的流量。
但是上述这种涡街流量计探头在应用到包含杂质较多的流体介质测量场所时存在技术缺陷，因为测量时待测流体在两个导流柱之间来回流动，此时待测流体所包含的杂质就会附着在传感元件上， 时间一长就会影响到传感元件的测量精度，最终影响到测量结果，并且缩短了传感元件的使用寿命。如果传感元件选用声敏元件，在测量流速较高的流体时或在管道震动较大的位置，声敏元件容易受到外来噪声的干扰，影响测量精度。
发明内容
本发明的目的是提供一种涡街流量计探头，这种涡街流量计探头可以应用在待测流体中包含杂质较多的测量场所，其不受待测流体中杂质的影响，不会因为测量场所环境恶劣而影响涡街流量计的测量结果；同时本发明还提供一种使用上述涡街流量计探头的涡街流量计。
本发明中一种涡街流量计探头的技术方案是：一种涡街流量计探头，包括内设流体通道的管状壳体，在流体通道中设有漩涡发生体，所述管状壳体上设有与管状壳体内部流体通道相连通的外界流体介质通道，所述外界流体介质通道一端为与涡街流量计所处外界相连通的进口，另一端为与所述管状壳体内部流体通道相连通的出口，所述外界流体介质通道的出口在管状壳体内部流体通道中的流体流动方向上位于漩涡发生体的下游位置，在所述外界流体介质通道中从其进口到出口依次设置有过滤装置、传感元件。
所述外界流体介质通道包括设在所述管状壳体壳壁上与管状壳体内部流体通道相连通的通孔、与所述通孔连通的固设在所述管状壳体上的导流管柱、与涡街流量计所处的外界相连通的过滤套和用于连接导流管柱及过滤套的传感元件壳体，所述传感元件壳体内部在所述导流管柱和过滤套之间固设有传感元件，所述过滤套的套壁上设置有通孔，所述过滤套内部设置有滤芯。
所述传感元件为热敏元件。
所述漩涡发生体远离所述导流管柱的一侧设置有导流片。
所述导流片为“1”字型或“十”字型或“米”字型。
在本发明中，流体流经管状壳体时经过漩涡发生体后出现漩涡低压区，涡街流量计所处外界含有杂质的流体介质在压力作用下进入外界流体介质通道，外界流体介质在经过滤装置过滤后作用在传感元件上，最后由传感元件测出管状壳体中漩涡发生的频率。在外界流体介质通道中设置过滤装置可以有效避免恶劣的工作场所对传感元件所造成的影响，保证了传感元件的测量精度，延长了传感元件的使用寿命。
在传感元件壳体上固连过滤套，过滤套内部设置滤芯，其结构简单实用，并且过滤套及滤芯可以外购，这样就降低了生产成本。
选用热敏元件作为传感元件可以有效避免当流体流速过高或管道震动较大时其所产生的噪声干扰，保证传感元件的测量精度，并且可以进一步的扩大本发明的适用范围。
进一步的，在本发明中在漩涡发生体上游位置设置导流片可使待测流体在管道内部的各点流速趋于均匀，消除部分管道气流紊乱对漩涡产生不均匀所造成的影响，提高测量质量。
本发明中一种涡街流量计的技术方案是：一种涡街流量计，包括涡街流量计探头和连接在所述涡街流量计探头上的信号输出装置，所述涡街流量计探头包括内设流体通道的管状壳体，在流体通道中设有漩涡发生体，所述管状壳体上设有与管状壳体内部流体通道相连通的外界流体介质通道，所述外界流体介质通道一端为与涡街流量计所处外界相连通的进口，另一端为与所述管状壳体内部流体通道相连通的出口，所述外界流体介质通道的出口在管状壳体内部流体通道中的流体流动方向上位于漩涡发生体的下游位置，在所述外界流体介质通道中从其进口到出口依次设置有过滤装置、传感元件。
所述外界流体介质通道包括设在所述管状壳体壳壁上与管状壳体内部流体通道相连通的通孔、与所述通孔连通的固设在所述管状壳体上的导流管柱、与涡街流量计所处的外界相连通的过滤套和用于连接导流管柱和过滤套的传感元件壳体，所述传感元件壳体内部在所述导流管柱及过滤套之间固设有传感元件，所述过滤套的套壁上设置有通孔，所述过滤套内部设置有滤芯。
所述传感元件为热敏元件。
所述漩涡发生体远离所述导流管柱的一侧设置有导流片。
所述导流片为“1”字型或“十”字型或“米”字型。
本发明涡街流量计中通过采用过滤装置来消除涡街流量计所处外界的环境中杂质对传感元件的影响，保证了测量精度，延长了传感元件的使用寿命。
附图说明
图1为现有技术中涡街流量计探头的结构示意；
图2为本发明中涡街流量计的结构示意图；
图3为本发明中涡街流量计探头的结构示意图（箭头所示为管状壳体中流体流动方向）；
图4为图3的左侧视图。
具体实施方式
如图3、图4所示，一种涡街流量计探头，包括内设流体通道的管状壳体21，在流体通道中设有固设在管状壳体21上的漩涡发生体22，在漩涡发生体22的远离导流管柱24的一侧上游（相对于流体流动方向）设置有导流片31。在漩涡发生体22在管状壳体内部流体通道中的流体流动方向上的下游位置的管状壳体21的壳壁上设置有外界流体介质通道，该外界流体介质通道包括设置在管状壳体21壳壁上的通孔23、与通孔23连通的固设在管状壳体21上的导流管柱24、在导流管柱24上端固设的传感元件壳体25和在传感元件壳体25上固连的过滤套27，导流管柱24通过通孔23与管状壳体21内部的流体通道相连通，在导流管柱24和管状壳体21之间设有用环氧树脂灌装成的密封层29，该传感元件壳体25上固连有过滤套27，在过滤套27上设置有用于外界流体进入过滤套内部的通孔30，在过滤套27的内部设置有滤芯28；在传感元件壳体25中设置有热敏元件26，该热敏元件26设置在过滤套27和导流管柱24之间。
上述实施例中的漩涡发生体22采用的是三角柱，在具体实施时，可采用其他形状的非线性阻流体，比如梯形等。
上述实施例中的导流片31可以为“1”字型、 “十”字型或“米”字型结构，具体实施时也可采用其他形状的导流片来稳定、平衡管道内部待测流体的各流点流速。
具体实施时，上述实施例中的外界流体介质通道也可采用一体化通道，从通道与外界相连通的进口到其与管状壳体内部流体通道相连通的出口，依次设置有过滤装置，传感元件，可采用在通道壁开孔或者由通道中连接导线等方法将传感元件所感应输出的信号导出。
具体实施时，传感元件也可以采用其他传感元件如压敏传感器。
如图2所示，一种涡街流量计，包括上述如图3、图4所示的涡街流量计探头11，在涡街流量计探头11上端通过连接杆13固设有作为信号输出装置的仪表显示盘12。
具体实施时，在涡街流量计探头11和连接杆13之间设置有用环氧树脂灌封的密封层，用以保证测量时外界流体介质不会沿传感元件26上升进入到连接杆13中。
具体测量时，将涡街流量计探头11装入待测流体管道，在仪表实现盘12上读出相应的测量所得数据即可。
使用时，待测流体在管状壳体的内部流体通道中流动，流经漩涡发生体22时，在漩涡发生体22后方（相对于流体流动方向）出现低压漩涡区，外界流体介质在压力作用下经滤芯过滤后被吸入导流管柱24中，在外界流体经过热敏元件26时其对热敏元件进行了冷却，使得热敏元件的阻值发生变化，热敏元件的电阻上产生电脉冲，通过一系列放大过滤电路最后经由仪表显示盘显示，从而实现最终检测目的。
Claims (10)
1.一种涡街流量计探头，包括内设流体通道的管状壳体，在流体通道中设有固设在管状壳体上的漩涡发生体，其特征在于：所述管状壳体上设有与管状壳体内部流体通道相连通的外界流体介质通道，所述外界流体介质通道一端为与涡街流量计所处外界相连通的进口，另一端为与所述管状壳体内部流体通道相连通的出口，所述外界流体介质通道的出口在管状壳体内部流体通道中的流体流动方向上位于漩涡发生体的下游位置，在所述外界流体介质通道中从其进口到出口依次设置有过滤装置、传感元件。
2.根据权利要求1所述的涡街流量计探头，其特征在于：所述外界流体介质通道包括设在所述管状壳体壳壁上与管状壳体内部流体通道相连通的通孔、与所述通孔连通的固设在所述管状壳体上的导流管柱、与涡街流量计所处的外界相连通的过滤套和用于连接导流管柱及过滤套的传感元件壳体，所述传感元件壳体内部在所述导流管柱和过滤套之间固设有传感元件，所述过滤套的套壁上设置有通孔，所述过滤套内部设置有滤芯。
3.根据权利要求1所述的涡街流量计探头，其特征在于：所述传感元件为热敏元件。
4.根据权利要求2或3所述的涡街流量计探头，其特征在于：所述漩涡发生体远离所述导流管柱的一侧设置有导流片。
5.根据权利要求4所述的涡街流量计探头，其特征在于：所述导流片为“1”字型或“十”字型或“米”字型。
6.一种涡街流量计，包括涡街流量计探头和连接在所述涡街流量计探头上的信号输出装置，所述涡街流量计探头包括内设流体通道的管状壳体，在流体通道中设有固设在管状壳体上的漩涡发生体，其特征在于：所述管状壳体上设有与管状壳体内部流体通道相连通的外界流体介质通道，所述外界流体介质通道一端为与涡街流量计所处外界相连通的进口，另一端为与所述管状壳体内部流体通道相连通的出口，所述外界流体介质通道的出口在管状壳体内部流体通道中的流体流动方向上位于漩涡发生体的下游位置，在所述外界流体介质通道中从其进口到出口依次设置有过滤装置、传感元件。
7.根据权利要求6所述的涡街流量计，其特征在于：所述外界流体介质通道包括设在所述管状壳体壳壁上与管状壳体内部流体通道相连通的通孔、与所述通孔连通的固设在所述管状壳体上的导流管柱、与涡街流量计所处的外界相连通的过滤套和用于连接导流管柱及过滤套的传感元件壳体，所述传感元件壳体内部在所述导流管柱和过滤套之间固设有传感元件，所述过滤套的套壁上设置有通孔，所述过滤套内部设置有滤芯。
8.根据权利要求7所述的涡街流量计，其特征在于：所述传感元件为热敏元件。
9.根据权利要求7或8所述的涡街流量计，其特征在于：所述漩涡发生体远离所述导流管柱的一侧设置有导流片。
10.根据权利要求9所述的涡街流量计，其特征在于：所述导流片为“1”字型或“十”字型或“米”字型。
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