CN103913197A - 一种具有仿生特性的异形截面电磁式涡街流量计 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种具有仿生特性的异形截面电磁式涡街流量计，包括主流道、电极，主流道上下分别设置上磁铁固定管、下磁铁固定管，上磁铁固定管上固定有信号处理转换器支撑管，信号处理转换器支撑管上安装信号处理转换器，上磁铁固定管里安装上永久磁铁，下磁铁固定管里安装下永久磁铁，电极设置在上磁铁固定管里，电极引出导线连接信号处理转换器，上永久磁铁和主流道均设置有孔，电极下端设置伸出部，伸出部穿过上永久磁铁和主流道的孔进入主流道，主流道里安装三角柱形漩涡发生体。本发明可以降低管道尺寸，获得更小的流量计管径和总体体积。

Description

一种具有仿生特性的异形截面电磁式涡街流量计

技术领域

本发明涉及的是一种流量计。

背景技术

目前大部分涡街流量计都使用压电式传感器，易受外部振动干扰，影响测量精度，电磁式涡街流量计利用电磁感应原理，可以克服涡街流量计抗干扰能力弱的缺点。

在石油注水等领域中，通常要求流量计要有较小的体积，较宽的测量范围，并且要较高的抗压能力，而目前的市面上的电磁式涡街流量计小口径受到限制，密封困难，需要进一步改进。

通常的电磁式涡街流量计，主流道截面形状为圆形，电极在主流道的部分为针形。对于小口径流量计，主流道管壁和电极对流场的影响变强，需要改进。对于通常的电磁式涡街流量计，永久磁铁和电极固定在圆形外管壁上，不利于密封，需要改进。

发明内容

本发明的目的在于提供解决现有电磁式涡街流量计小口径受限，密封困难等问题的一种具有仿生特性的异形截面电磁式涡街流量计。

本发明的目的是这样实现的：

本发明一种具有仿生特性的异形截面电磁式涡街流量计，其特征是：包括主流道、电极，主流道上下分别设置上磁铁固定管、下磁铁固定管，上磁铁固定管上固定有信号处理转换器支撑管，信号处理转换器支撑管上安装信号处理转换器，上磁铁固定管里安装上永久磁铁，上永久磁铁贴在主流道外壁上，下磁铁固定管里安装下永久磁铁，下永久磁铁贴在主流道外壁上，电极设置在上磁铁固定管里，电极与上永久磁铁之间安装第一绝缘套，电极上安装锁紧螺母并通过锁紧螺母固定，电极与锁紧螺母之间安装第二绝缘套，锁紧螺母上安装上盖帽，上盖帽与电极之间安装信号线绝缘垫，电极引出导线连接信号处理转换器，上永久磁铁和主流道均设置有孔，电极下端设置伸出部，伸出部穿过上永久磁铁和主流道的孔进入主流道，主流道里安装三角柱形漩涡发生体，在流体流动方向上，三角柱形漩涡发生体位于伸出部的前端。

本发明还可以包括：

1、所述的主流道的截面为鼓形，即主流道截面的上下两个面为平行的平面，主流道截面的左右两个面为对称圆弧面。

2、所述的电极的伸出部为仿海豹胡须形状，即伸出部的剖面为线段和圆弧首尾依次连接而成。

本发明的优势在于：本发明鼓形异形截面管道相对于同等面积的圆形管，异形截面管的圆弧中点间距离比圆形截面直径要大，即异形截面管道具有更大的宽度，发生体两侧空间的流场更均匀，管壁对流场的影响小，旋涡脱落更稳定，从而可以降低管道尺寸，获得更小的流量计管径和总体体积。本发明中的仿海豹胡须形状的电极可以防止流体流过电极时再一次产生旋涡脱落，从而减少电极对流场的影响，避免不必要的干扰信号。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为A处放大图；

图3为主流道的截面图。

具体实施方式

下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：

结合图1～3，流体由箭头方向流入渐变的异形截面主流道11，在经过旋涡发生体7后，产生交替分离的卡门涡街，涡街列流经由永久磁铁6和永久磁铁8产生的磁场时，产生电动势，被电极5拾取，并经由信号线2进入信号处理转换器1。下磁铁8由压盖9通过螺纹与下磁铁固定管10固定。电极5上下分别套有绝缘套13、12，并穿过上磁铁6的孔进入主流道10，电极上部由锁紧螺母4固定，盖帽3外圈开有螺纹通过螺纹与螺母4固定，上盖帽3内部装有信号线绝缘垫17，通过盖帽3和信号线绝缘垫17把导线2和电极5连接在一起。信号处理器支撑管16经由固定螺栓15固定在上磁铁固定管14上。

电磁式涡街流量计，由一个截面为鼓形，及上下为两个平行平面左右为两个对称圆弧面的主流道，仿海豹胡须形状的电极，永久磁铁以及它们的固定装置组成。其特征在于异形截面主流道和仿生电极。

此种鼓形异形截面管道相对于同等面积的圆形管，异形截面管的圆弧中点间距离比圆形截面直径要大，即异形截面管道具有更大的宽度，发生体两侧空间的流场更均匀，管壁对流场的影响小，旋涡脱落更稳定，从而可以降低管道尺寸，获得更小的流量计管径和总体体积。主流道还采用变截面形状管，两侧为圆形法兰，方便与其他管道的安装并且可以提高可检测的流量下限。同时永久磁铁和电极与管壁接触面为平面，便于密封。

在管道口径小并为保证一定的电极结构强度的情况下，电极对流场的影响也不能忽视，本发明中的仿海豹胡须形状的电极可以防止流体流过电极时再一次产生旋涡脱落，从而减少电极对流场的影响，避免不必要的干扰信号。

Claims (3)

1.一种具有仿生特性的异形截面电磁式涡街流量计，其特征是：包括主流道、电极，主流道上下分别设置上磁铁固定管、下磁铁固定管，上磁铁固定管上固定有信号处理转换器支撑管，信号处理转换器支撑管上安装信号处理转换器，上磁铁固定管里安装上永久磁铁，上永久磁铁贴在主流道外壁上，下磁铁固定管里安装下永久磁铁，下永久磁铁贴在主流道外壁上，电极设置在上磁铁固定管里，电极与上永久磁铁之间安装第一绝缘套，电极上安装锁紧螺母并通过锁紧螺母固定，电极与锁紧螺母之间安装第二绝缘套，锁紧螺母上安装上盖帽，上盖帽与电极之间安装信号线绝缘垫，电极引出导线连接信号处理转换器，上永久磁铁和主流道均设置有孔，电极下端设置伸出部，伸出部穿过上永久磁铁和主流道的孔进入主流道，主流道里安装三角柱形漩涡发生体，在流体流动方向上，三角柱形漩涡发生体位于伸出部的前端。

2.根据权利要求1所述的一种具有仿生特性的异形截面电磁式涡街流量计，其特征是：所述的主流道的截面为鼓形，即主流道截面的上下两个面为平行的平面，主流道截面的左右两个面为对称圆弧面。

3.根据权利要求1或2所述的一种具有仿生特性的异形截面电磁式涡街流量计，其特征是：所述的电极的伸出部为仿海豹胡须形状，即伸出部的剖面为线段和圆弧首尾依次连接而成。