CN101988842B - 磁耦合浮子式气体流量测量计 - Google Patents

Abstract

一种磁耦合浮子式气体流量测量计，包括锥管、上弯、浮子、下限位板、上限位板、磁铁、环形磁、直管、拉线、罩壳、拉簧、短拉线、滑轮、滑轮轴、小滑轮、滑轮支架、轴承、上螺堵、下螺堵。锥管与上弯管连接在一起，锥管内安装有浮子，锥管下端内安装有下限位板，锥管与上弯管的连接处安装有上限位板，锥管和上弯管中安装有直管，上弯管上端安装有罩壳，滑轮、小滑轮、传感器和传感器支架安装于滑轮轴上，滑轮轴安装于罩壳内安装的滑轮支架上，直管安装于锥管和上弯管内，直管内安装有磁铁，该磁铁上固定有拉线(8)，拉线的另一端固定于滑轮上，与滑轮同轴的小滑轮与上弯管之间固定有短拉线和拉簧，浮子中心的直管外安装有环形磁铁，该环形磁铁与磁铁形成磁耦合。

Description

磁耦合浮子式气体流量测量计

一、技术领域

本发明涉及流量计，特别涉及应用于气体测量场所的一种磁耦合浮子式气体流量测量计。

二、背景技术

现有应用最广的浮子式气体流量计，是在一根由下向上扩大的垂直玻璃锥管中，圆形横截面的浮子的重力是由气体压力承受的，从而使浮子可以在锥管内在浮子上下端压力差的作用下，随通过的气体流量上下移动。玻璃锥管上刻有流量读数，所测气体流量必须直接在所测现场读出。这种流量计结构简单，使用方便，压力损失较低，适用于小管径和低流速，但其存在的缺点是：①耐压力低，有玻璃管易碎的安全风险；②只能在现场读数，不能远程读数；③测量精度准确率低。

三、发明内容

本发明的目的是提供一种磁耦合浮子式气体流量测量计，采用拉线滑轮机构把浮子的直线位移变为角度位移，由无触点角度位置传感器读出气体流量的大小，实现准确、远程读数，有效地克服或避免上述现有技术中存在的缺点或不足。

本发明所述的磁耦合浮子式气体流量测量计，包括锥管(9)、上弯管(11)、浮子(4)、下限位板(3)、上限位板(10)、磁铁(6)、环形磁铁(5)、直管(7)、拉线(8)、罩壳(13)、拉簧(14)、短拉线(15)、滑轮(22)、滑轮轴(23)、小滑轮(25)、滑轮支架(26)、轴承(21)、上螺堵(12)、下螺堵(1)，锥管(9)与上弯管(11)连接在一起，锥管(9)内安装有浮子(4)。所述锥管(9)下端内安装有下限位板(3)，锥管(9)与上弯管(11)的连接处安装有上限位板(10)，锥管(9)和上弯管(11)中安装有直管(7)，所述上弯管(11)上端安装有罩壳(13)，滑轮(22)、小滑轮(25)、传感器(17)和传感器支架(18)安装于滑轮轴(23)上，滑轮轴(23)安装于罩壳(13)内安装的滑轮支架(26)上，所述直管(7)安装于锥管(9)和上弯管(11)内，直管(7)内安装有磁铁(6)，该磁铁(6)上固定有拉线(8)，拉线(8)的另一端固定于滑轮(22)上，与滑轮(22)同轴的小滑轮(25)与上弯管(11)之间固定有短拉线(15)和拉簧(14)，所述浮子(4)中心的直管(7)外安装有环形磁铁(5)，该环形磁铁(5)与磁铁(6)形成磁耦合。

其中，所述上弯管(11)上部设有一孔道，直管(7)的上端穿过该孔道，由上螺堵(12)和“O”形密封件(2)与上弯管(11)相密封。所述直管(7)的下部穿过浮子(4)中心，由下螺堵(1)和“O”形密封件(2)与下限位板(3)相固定相密封。所述航空插座(16)安装于罩壳(13)上，与传感器(17)电连接。所述拉簧(14)一端与短拉线(15)相连接，另一端由螺钉(27)固定在弯管(11)上。

本发明与现有技术相比较具有以下优点：

1、在测量计的中心装有一根竖直不锈钢管，两端用O形圈和螺堵密封，不锈钢管穿过浮子中心，不锈钢管内装有磁铁，浮子中心装有环形磁铁，形成磁耦合，浮子上下移动时通过磁力带动不锈钢管内的磁铁做同步移动。这一结构实现了被测介质与外部的隔离，避免了泄露。

2、不锈钢管内装有磁铁，磁铁上上固定一根拉线，拉线的另一端固定在滑轮上，磁铁的移动通过拉线驱使滑轮转动。

3、与滑轮一体的联动小滑轮上固定一根短拉线，短拉线的另一端连接一个拉簧，拉簧的另一端固定在测量计的上弯管上。

4、在浮子上升、磁铁上移的过程中，联动小滑轮在拉簧的作用下保证滑轮正常运转，使长拉线始终处于胀紧状态。

5、联动小滑轮的直径远小于滑轮的直径，与滑轮转动同样的角度，拉簧只需拉伸很短的距离就能保证拉线胀紧、滑轮运转正常。

6、滑轮的角度位移由固定在滑轮轴上的无触点角度位置传感器输出，这种传感器为无触点式，不易损坏、使用寿命长。

7、拉线滑轮机构把浮子的直线位移变为角度位移，由无触点角度位置传感器读出气体流量的大小，实现远程、准确的读数。

8、锥管为金属管，克服了玻璃管适用于小管径、低流速、耐低压、易碎的风险。

9、通过磁耦合实现了被测介质与外部的隔离，避免了泄露。

10、通过拉线滑轮机构把浮子的直线位移变为角度位移，由无触点角度位置传感器读出气体流量的大小，实现远程、准确的读数。

四、附图说明

图1为本发明实施例的一种结构示意图

图2为按图1所示的A向结构示意图

五、具体实施方式

参阅图1-图2，一种磁耦合浮子式气体流量测量计，包括锥管9、上弯管11、浮子4、下限位板3、上限位板10、磁铁6、环形磁铁5、直管7、拉线8、罩壳13、拉簧14、短拉线15、滑轮22、滑轮轴23、小滑轮25、滑轮支架26、轴承21、上螺堵12、下螺堵1，锥管9与上弯管11连接在一起，锥管9内安装有浮子4。锥管9下端内安装有下限位板3，锥管9与上弯管11的连接处安装有上限位板10，锥管9和上弯管11中安装有直管7，所述上弯管11上端安装有罩壳13，滑轮22、小滑轮25、传感器17和传感器支架18安装于滑轮轴23上，滑轮轴23安装于罩壳13内安装的滑轮支架26上，所述直管7安装于锥管9和上弯管11内，直管7内安装有磁铁6，该磁铁6上固定有拉线8，拉线8的另一端固定于滑轮22上，与滑轮22同轴的小滑轮25与上弯管11之间固定有短拉线15和拉簧14，所述浮子4中心的直管7外安装有环形磁铁5，该环形磁铁5与磁铁6形成磁耦合。

上弯管11上部设有一孔道，直管7的上端穿过该孔道，由上螺堵12和“O”形密封件2与上弯管11相密封。直管7的下部穿过浮子4中心，由下螺堵1和“O”形密封件2与下限位板3相固定相密封。航空插座16安装于罩壳13上，与传感器17电连接。拉簧14一端与短拉线15相连接，另一端由螺钉27固定在弯管11上。

运行时，利用浮子4的重力在一根由下向上扩大的金属锥管9中，在浮子4上下端压力差的作用下，使浮子4可以随通过的气体流量上下移动。浮子4上下移动时通过磁力带动竖直不锈钢管7内的磁铁6做同步移动。在浮子4上升、磁铁6上移的过程中，联动小滑轮25在拉簧14的作用下使滑轮22正常运转，保证拉线8处于胀紧状态。联动小滑轮25的直径远小于滑轮22的直径，与滑轮22转动同样的角度，拉簧14只需拉伸很短的距离就能保证拉线8胀紧、滑轮22运转正常。滑轮22的角度位移由固定在滑轮轴23上的无触点角度位置传感器17输出，这种传感器为无触点式不易损坏、使用寿命长。这种拉线滑轮机构把浮子4的直线位移变为角度位移，由无触点角度位置传感器17读出气体流量的大小，实现远程、准确的读数。

Claims (5)

1.一种磁耦合浮子式气体流量测量计，包括锥管(9)、上弯管(11)、浮子(4)、下限位板(3)、上限位板(10)、磁铁(6)、环形磁铁(5)、直管(7)、拉线(8)、罩壳(13)、拉簧(14)、短拉线(15)、滑轮(22)、滑轮轴(23)、小滑轮(25)、滑轮支架(26)、轴承(21)、上螺堵(12)、下螺堵(1)，锥管(9)与上弯管(11)连接在一起，锥管(9)内安装有浮子(4)，其特征在于所述锥管(9)下端内安装有下限位板(3)，锥管(9)与上弯管(11)的连接处安装有上限位板(10)，锥管(9)和上弯管(11)中安装有直管(7)，所述上弯管(11)上端安装有罩壳(13)，滑轮(22)、小滑轮(25)、传感器(17)和传感器支架(18)安装于滑轮轴(23)上，滑轮轴(23)安装于罩壳(13)内安装的滑轮支架(26)上，直管(7)内安装有磁铁(6)，该磁铁(6)上固定有拉线(8)，拉线(8)的另一端固定于滑轮(22)上，与滑轮(22)同轴的小滑轮(25)与上弯管(11)之间固定有短拉线(15)和拉簧(14)，所述浮子(4)中心的直管(7)外安装有环形磁铁(5)，该环形磁铁(5)与磁铁(6)形成磁耦合。

2.根据权利要求1所述的磁耦合浮子式气体流量测量计，其特征在于所述上弯管(11)上部设有一孔道，直管(7)的上端穿过该孔道，由上螺堵(12)和“O”形密封件(2)与上弯管(11)相密封。

3.根据权利要求1或2所述的磁耦合浮子式气体流量测量计，其特征在于所述直管(7)的下部穿过浮子(4)中心，由下螺堵(1)和“O”形密封件(2)与下限位板(3)相固定相密封。

4.根据权利要求1所述的磁耦合浮子式气体流量测量计，其特征在于所述罩壳(13)上安装有航空插座(16)，与传感器(17)电连接。

5.根据权利要求1所述的磁耦合浮子式气体流量测量计，其特征在于所述拉簧(14)一端与短拉线(15)相连接，另一端由螺钉(27)固定在上弯管(11)上。

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