CN102901538B - 双翼型流量传感器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双翼形流量传感器及利用该传感器测流量的方法，该传感器包括流量传感器壳体，所述流量传感器壳体由大、小两个翼形构成，大翼形顶部作为流量传感器头部，小翼形底部作为流量传感器尾部，在大、小两翼形结合处设有拐角，使流体在该拐角处发生流动分离；所述大翼形的头部开有取压孔或槽，其端面设有高压腔，所述高压腔与取压孔或槽相通；所述小翼形端面设有低压腔，与大、小翼形拐角处的排孔或槽相通。该传感器能够置入管道中，其横截面为两种翼形组合而成，利用被测流体流经本发明中的测量件时产生的上下游高压和低压的压力差，通过二次装置将压差换算成可通过显示装置显示出来的流量。

Description

双翼型流量传感器

技术领域

本发明涉及传感器技术领域，特别涉及一种双翼形流量传感器及利用该传感器测流量的方法。

背景技术

如果在充满流体的管道中置入一个流通面积小于管道横截面积的测量件，测管道内流体束在通过该测量件时就会造成局部的收缩或流动分离，在收缩或分离处，静压力会降低，因此在测量件前后会产生一定的压力差(又称差压)。这种压力差与流量之间存在一定的函数关系，因此可以通过测量置入管道内的测量件前、后的压力差测量流量。

现有的流量传感器需置入管道中，利用总压与静压之间的压力差实现测量的各种流量传感器以孔板、喷嘴、文丘里、V-Cone锥、各种均速管最为典型。其中，孔板、喷嘴、文丘里、V-Cone锥等是通过流体流经测量件时发生的收缩来造成压力差；均速管主要以通过流体流经测量件时发生的分离来造成压力差。因均速管结构简单、装拆方便、成本较低、压力损失很小等优点，在无需精确计量进行贸易核算，仅作为工况监控，特别是大口径输送管道情况下，常成为首选仪表，但是其性能存在严重缺陷，如测量范围窄、易积污、压力损失大、流出系数不稳定等。后来，人们又发明了一些以孔板、喷嘴为基础的改进型测量装置(如美国的V-Cone锥)，但其圆周锐边仍不能消除类似孔板、喷嘴那种因棱边磨损而导致的流出系数不稳定、压力损失大的性能缺陷。文丘里管虽然没有类似缺陷，但是其致命弱点在于：结构不紧凑、几何廓形复杂、制造困难，难以进行精确加工，因而制造成本较高、测量精度较低，对使用条件的适应能 力也较差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种双翼形流量传感器及利用该传感器测流量的方法，该传感器为能够置入管道中的柱状流量传感器，其横截面为两种翼形组合而成，利用被测流体流经本发明中的测量件时产生的上下游高压和低压的压力差，通过二次装置将压差换算成可通过显示装置显示出来的流量。

本发明为了实现上述目的，采用的技术解决方案是：

双翼形流量传感器，包括流量传感器壳体，所述流量传感器壳体由大、小两个翼形构成，大翼形顶部作为流量传感器头部，小翼形底部作为流量传感器尾部，在大、小两翼形结合处设有拐角，使流体在该拐角处发生流动分离；所述大翼形的头部开有取压孔或槽，其端面设有高压腔，所述高压腔与取压孔或槽相通；所述小翼形端面设有低压腔，与大、小翼形拐角处的排孔或槽相通。

利用该传感器测流量的方法，其测量步骤如下：

步骤一、流体通过头部开有的取压孔或槽，获得高压值；

步骤二、通过软管或硬管将获得的高压值信号传递给被测流体管外的差压变送器高压端；

步骤三、在紧靠流动分离点的传感器两侧开有排孔或槽，获得低压值；

步骤四、将获得的低压值信号传递给差压变送器的低压端；

步骤五、差压变送器将高、低压差信号传递给计算机，由计算机根据差压计算出对应流量。

本发明的有益效果：

该双翼形流量传感器是由两段截面为不同翼形连接构成，经过优化的流线型外形，使得测量体对流体的阻力最小化，从而最大程度地减小了永久压力损 失，耐受管道内流体的冲击能力更强，更经久耐用。

本流量传感器充分利用计算流体力学与实验流体力学的手段，通过优化设计的两段截面为不同翼形连接构成的双翼测量体，确保被测管道内的流动始终在可产生最小静压的地方发生分离，由此确保了稳定的、高信噪比的压差信号的输出。

本发明的产品很好地解决了现有各种管道置入式流量传感器的缺点，全新的双翼形设计保证了稳定的高信噪比压差信号的输出，从而能保证测量精确度高、测量范围大、流量系数稳定。

该流量传感器可采用垂直插入的安装方式。具有安装、维护方便的优点。

附图说明

图1是本发明双翼形流量传感器的结构简图。

图2是本发明具体实施方式二的结构简图。

图3是本发明大、小两翼形组装示意图。

图4是本发明双翼形流量传感器的工作原理图。

图5是本发明具体实施方式三的结构简图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1、图3和图4说明本实施方式，双翼形流量传感器，包括流量传感器壳体9，所述流量传感器壳体9由大、小两个翼形构成，大翼形1顶部作为流量传感器头部，小翼形2底部作为流量传感器尾部，在大、小两翼形结合处设有拐角5，使流体在该拐角处发生流动分离；所述大翼形1的头部10开有取压孔4，其端面设有高压腔3，所述高压腔3与取压孔4相通；所述小翼形2端面设有低压腔7，与大、小翼形拐角处的排孔6或槽相通。

具体实施方式二：结合图2说明本实施方式，本具体实施方式与具体实施 方式一所述的双翼形流量传感器的区别在于，所述大翼形的头部开有槽8，所述槽8与高压腔3相通。

具体实施方式三：结合图5说明本实施方式，本具体实施方式与具体实施方式一或二所述的双翼形流量传感器的区别在于，所述大翼形的头部10设有迎流钝化面12，所述大、小两翼型结合处的拐角上增加向外侧探出的附翼11，使流动分离更加剧烈，压降更明显。

具体实施方式四：结合图4、图5说明本实施方式，利用该传感器测流量的方法，其测量步骤如下：

步骤一、流体通过头部开有的取压孔或槽，获得高压值；

步骤二、通过软管或硬管将获得的高压值信号传递给被测流体管外的差压变送器高压端；

步骤三、在紧靠流动分离点的传感器两侧开有排孔或槽，获得低压值；

步骤四、将获得的低压值信号传递给差压变送器的低压端；

步骤五、差压变送器将高、低压差信号传递给计算机，由计算机根据差压计算出对应流量。

当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (1)

1.利用双翼形流量传感器测流量的方法，其特征在于：所述双翼形流量传感器壳体由大、小两个翼形构成，大翼形顶部作为流量传感器头部，小翼形底部作为流量传感器尾部，在大、小两翼形结合处设有拐角，使流体在该拐角处发生流动分离；所述大翼形的头部开有取压孔，其端面设有高压腔，所述高压腔与取压孔相通；所述小翼形端面设有低压腔，与大、小翼形拐角处的排孔或槽相通，所述大翼形的头部开有取压孔或取压槽，所述孔或槽与高压腔相通；所述大翼形的头部设有迎流钝化面，所述大、小两翼型结合处的拐角上增加向外侧探出的附翼；

所述测流量的方法，其测量步骤如下：

步骤一、流体通过头部开有的取压孔或槽，获得高压值；

步骤二、通过软管或硬管将获得的高压值信号传递给被测流体管外的差压变送器高压端；

步骤三、在紧靠流动分离点的传感器两侧开有排或槽，获得低压值；

步骤四、将获得的低压值信号传递给差压变送器的低压端；

步骤五、差压变送器将高、低压差信号传递给计算机，由计算机根据差压计算出对应流量。