CN102589630A - 一种流量计用的复合应变式传感器 - Google Patents

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Abstract

一种流量计用的复合应变式传感器，包括形成有中心孔的基座、连接在基座与传力杆之间的外形变体、嵌设于外形变体中并可响应外形变体的形变而产生相应形变的内形变体、以及贴设于内形变体外表面可与外部数据处理装置连接的应变元件，所述外形变体中形成有与所述内形变体相适配的容置孔，所述内形变体嵌设于所述容置孔中，通过外形变体精确地将形变量传递给内形变体，实现传感器的精确测量，外形变体可起到隔离防护内形变体和应变元件的作用，防止内形变体和应变元件与液体接触、造成损坏，另外外形变体的强度大，可承受流量较大或者瞬间压差较大而产生的作用力。

Description

一种流量计用的复合应变式传感器
技术领域
本发明涉及一种流量计用的复合应变式传感器。
背景技术
靶式流量计一般包括测量管、设置于测量管中的受力元件、固定设置于测量管上的传感器、连接在传感器与受力元件之间的传力杆、以及与传感器连接的数据处理装置，其工作原理为：流体在测量管中运动产生动量、以及在受力元件的迎流侧和背流侧产生压力差，流体动量和压力差对受力元件产生相应的作用力，作用力通过传力杆传递给传感器，传感器将作用力转换为相应的电信号并传递给数据处理装置，由数据处理装置计算出相应的流量值，传统的传感器一般为应变式传感器，由基座、连接在基座与传力杆之间的应变筒体、以及贴设在应变筒体内壁的应变片组成，如专利号为00201624.9的内置式数显靶式流量计，在应变筒体内部贴设应变片的工艺较为复杂、成本高、且测量精度低，针对上述问题，市场上已有专利号为20101011754.6的一种流量计用的传感装置，其公开了在基座与传力杆之间连接应变体，并在基座与传力杆之间套设薄壁金属弹性波纹管，其应变体由应变弹性体和应变片组成，应变弹性体外表面形成有附着应变片的平面，因此应变片的附着工艺简单、成本低，波纹管为薄壁管，可在尽量不影响内形变体正常形变的前提下起到隔离防护内形变体的作用，防止应变片与液体接触、造成损坏，但是在流体流量较大或者瞬间压差较大的情况下薄壁波纹管容易因形变过量而破损，而如果采用厚壁的波纹管则会较大影响传感器的精度。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种结构简单、测量精度高、高可靠性的流量计用的复合应变式传感器。
本发明的目的通过如下技术方案来实现：
一种流量计用的复合应变式传感器，包括形成有中心孔的基座，其特征在于：还包括连接在基座与传力杆之间的外形变体、嵌设于外形变体中并可响应外形变体的形变而产生相应形变的内形变体、以及贴设于内形变体外表面可与外部数据处理装置连接的应变元件，所述外形变体中形成有与所述内形变体相适配的容置孔，所述内形变体嵌设于所述容置孔中。
进一步的，所述外形变体与基座一体成型。
进一步的，所述外形变体外表面在迎流一侧和背流一侧分别形成有横向延伸的多道形变槽。
进一步的，所述内形变体外表面形成有用于贴设所述应变元件的平面。
进一步的，所述内、外形变体紧密配合。
进一步的，所述内形变体为长扁形体，其前、后面分别形成有沿其长度方向延伸的容置槽，容置槽槽底为用于贴设所述应变元件的平面。
进一步的，所述内形变体为下窄上宽的楔形体，其前、后面分别形成有沿其长度方向延伸的容置槽，容置槽槽底为用于贴设所述应变元件的平面。
进一步的，所述容置孔为沿垂直方向延伸的盲孔，其孔口与所述基座的中心孔连通。
进一步的，所述基座的中心孔中设置有用于压紧所述内形变体的压紧件，所述压紧件形成有上下贯通的过线孔，所述基座的中心孔形成有内螺纹，所述压紧件外周面形成有可与所述内螺纹相配合的外螺纹。
进一步的，所述应变元件为应变片或者应变光纤。
本发明具有如下有益效果：
传感器由基座、外形变体、内形变体和应变元件组成，内形变体嵌设于外形变体中并可响应外形变体的形变而产生相应形变，应变元件则可将内形变体的形变转换为相应的电信号并传递给数据处理装置，外形变体中形成有与内形变体相适配的容置孔，这样外形变体即可精确地将形变量传递给内形变体，又可起到隔离防护内形变体和应变元件的作用，防止内形变体和应变元件与液体接触、造成损坏，另外外形变体的强度大，可承受流量较大或者瞬间压差较大而产生的作用力；外形变体与基座一体成型，具有简化结构和提高密封性的优点；在外形变体外表面形成形变槽，可提高外形变体的形变灵敏度，进而提高传感器的灵敏度和测量精度；内形变体外表面形成有用于贴设应变元件的平面，这样可方便于应变元件的附着，提高应变元件的附着效率、节约成本；内形变体设置为长扁形体，可提高内形变体的形变灵敏度，在内形变体上形成容置槽，容置槽可用于容纳应变元件，另外还可方便于应变元件的附着；内形变体设置为下窄上宽的楔形体，可方便于内形变体嵌入外形变体的容置孔中，以及有利于内形变体与外形变体的紧密接触和结合，使外形变体与内形变体之间的形变传递更为精确；应变元件采用应变光纤具有精度高、灵敏度高、抗电磁干扰、电绝缘性能好、抗温变等优点。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的构件分解图。
图3为本发明内形变体的正视图。
图4为本发明内形变体的侧视图。
图5为本发明内形变体的俯视图。
图6为本发明的使用状态图。
具体实施方式
参照图1至图6所示，一种流量计用的复合应变式传感器，包括形成有中心孔11的基座1、连接在基座1与传力杆2之间的外形变体3、嵌设于外形变体3中并可响应外形变体3的形变而产生相应形变的内形变体4、贴设于内形变体4外表面通过信号线51与数据处理装置7连接的应变元件5、以及设置于基座1的中心孔11中用于压紧内形变体4的压紧件6。
外形变体3与基座1一体成型，其外表面在迎流一侧和背流一侧分别形成有横向延伸的多道形变槽31，其中部形成有与内形变体4相适配的且垂直延伸的容置孔32，容置孔32孔口与基座1的中心孔11连通。内形变体4嵌设于外形变体3的容置孔32中，为下窄上宽的楔形体，其前、后面分别形成有沿其长度方向延伸的容置槽41，容置槽41槽底为用于贴设应变元件5的平面，应变元件5为应变片，其贴设于内形变体4容置槽41的槽底。压紧件6形成有上下贯通供信号线51穿过的过线孔61，基座1的中心孔11形成有内螺纹，压紧件6外周面形成有可与内螺纹相配合的外螺纹。
另外应变元件5可采用应变光纤，装配时应变光纤贴设于内形变体4的容置槽41的槽底，并通过传输光纤与外部数据处理装置7连接，这时外部数据处理装置7应包括光谱分析仪。
参照图6所示，采用了本发明的流量计，包括测量管8、数据处理装置7、传感器、以及连接在传感器下端的传力杆2和受力靶片9，测量管8上设置有一联接件12，传感器通过基座1套设于联接件12的中心孔中，数据处理装置7固定设置于联接件12的上端，装配时需要保证传感器内形变体4的前、后面正对迎流方向，以提高传感器的测量精度和灵敏度。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，故不能以此限定本发明实施的范围，即依本发明申请专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明专利涵盖的范围内。

Claims (10)

1.一种流量计用的复合应变式传感器，包括形成有中心孔的基座，其特征在于：还包括连接在基座与传力杆之间的外形变体、嵌设于外形变体中并可响应外形变体的形变而产生相应形变的内形变体、以及贴设于内形变体外表面可与外部数据处理装置连接的应变元件，所述外形变体中形成有与所述内形变体相适配的容置孔，所述内形变体嵌设于所述容置孔中。
2.根据权利要求1所述的一种流量计用的复合应变式传感器，其特征在于：所述外形变体与基座一体成型。
3.根据权利要求1所述的一种流量计用的复合应变式传感器，其特征在于：所述外形变体外表面在迎流一侧和背流一侧分别形成有横向延伸的多道形变槽。
4.根据权利要求1所述的一种流量计用的复合应变式传感器，其特征在于：所述内形变体外表面形成有用于贴设所述应变元件的平面。
5.根据权利要求1所述的一种流量计用的复合应变式传感器，其特征在于：所述内、外形变体紧密配合。
6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的一种流量计用的复合应变式传感器，其特征在于：所述内形变体为长扁形体，其前、后面分别形成有沿其长度方向延伸的容置槽，容置槽槽底为用于贴设所述应变元件的平面。
7.根据权利要求1或2或3或4或5所述的一种流量计用的复合应变式传感器，其特征在于：所述内形变体为下窄上宽的楔形体，其前、后面分别形成有沿其长度方向延伸的容置槽，容置槽槽底为用于贴设所述应变元件的平面。
8.根据权利要求1或2或3或4或5所述的一种流量计用的复合应变式传感器，其特征在于：所述容置孔为沿垂直方向延伸的盲孔，其孔口与所述基座的中心孔连通。
9.根据权利要求1或2或3或4或5所述的一种流量计用的复合应变式传感器，其特征在于：所述基座的中心孔中设置有用于压紧所述内形变体的压紧件，所述压紧件形成有上下贯通的过线孔，所述基座的中心孔形成有内螺纹，所述压紧件外周面形成有可与所述内螺纹相配合的外螺纹。
10.根据权利要求1或2或3或4或5所述的一种流量计用的复合应变式传感器，其特征在于：所述应变元件为应变片或者应变光纤。
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