CN104296816A - 一种小型液体流量计 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种小型液体流量计，可将传感器部分在其信号线接口处达到有效的密封，该密封结构不会在低温环境下产生密封不住的现象，使传感器部分的工作稳定，可确保整个流量计的性能；流道平滑过渡，使流体分流时不会产生紊流，减小流体的压力损失，使流量计的测量更加精准，同时能完成分流与合流功能，减小流量计的体积，便于安装在狭小空间内的管道上；其中信号线的质量没有附加在测试管上，不会影响测试精度；不会出现脱落现象，提高流量计工作的稳定性；采用双管结构可降低外界震动的敏感性，容易实现相位差的测量，吸热片由铝合金制成，与常温空气接触面大，保证变送器正常工作，变送器与传感器可作为一体，占用空间小，安装方便。

Description

一种小型液体流量计

技术领域

本发明属于LNG质量流量计技术领域，尤其涉及一种小型液体流量计。

背景技术

小型液体流量计是一种直接而精密地测量流体质量流量的新颖仪表，如果在其内部管子同步振动的同时，将流体导入管内，使之沿管内向前流动，则管子将强迫流体与之一起上下振动，流体为了反抗这种强迫振动，会给管子一个与其流动方向垂直的反作用力，在这种被叫做科里奥利效应力的作用下，管子的震动不同步了，入口段管与出口段管在振动的时间上会出现差异，(差异是由于入口段和出口段流体所受科氏力方向是相反的)，这叫做相位时间差。这种差异与流过管子的流体质量流量的大小成正比；如果通过电路能检测出这种时间差异的大小，则就能将质量流量的大小给确定了。这种流量计被称作小型液体流量计，它与世界上目前在用的几十种常规容积式流量计的最大不同是它测的质量的大小，使用的单位是kg/min。用质量(如千克)作单位的流量计比用容积(如立升或立方米)作单位的容积式流量计要准确和恒定。小型液体流量计具有准确性、重复性、稳定性，同时在流体通道内没有阻流元件和可动部件，因而其可靠性好，使用寿命长，还能测量高粘度流体和高压气体的流量。在石油、化工、冶金、建材、造纸、医药、食品、生物工程、能源、航天等工业部门，其应用也越来越广泛。

发明内容

本发明提供了一种小型液体流量计，可将传感器部分在其信号线接口处达到有效的密封，该密封结构不会在低温环境下产生密封不住的现象，使传感器部分的工作稳定，可确保整个流量计的性能；流道平滑过渡，使流体分流时不会产生紊流，减小流体的压力损失，使流量计的测量更加精准，同时能完成分流与合流功能，减小流量计的体积，便于安装在狭小空间内的管道上；其中信号线的质量没有附加在测试管上，不会影响测试精度；不会出现脱落现象，提高流量计工作的稳定性；采用双管结构可降低外界震动的敏感性，容易实现相位差的测量。

本发明的目的在于提供一种小型液体流量计，该小型液体流量计包括：包括传感器部分和变送器部分，所述传感器部分包括设于壳体内的双排测量管，所述壳体的中部通过连接套与变送器部分线相连，所述连接套上连接有变送器部分，所述连接套内设有密封组件；双排测量管的两端相互靠拢并连接于分流主体上，使所述双排测量管形成“三角形”结构，所述双排测量管的中部设有驱动线圈，所述双排测量管上的“三角形”拐角处设有检测线圈，所述双排测量管的进口端上设有温度传感器，所述驱动线圈、检测线圈和温度传感器的引线从连接套中穿过密封组件，并连接于变送器部分上。

进一步，所述分流主体包括有进口管道和出口管道，所述进口管道上设有与双排测量管连通的分流管，该分流管上设有两个分流口，其中两个分流口与进口管道之间平滑过渡；所述出口管道上设有与双排测量管连通的合流管，所述合流管上设有两个合流口，其中两个合流口与出口管道之间平滑过渡。

进一步，所述分流管与合流管分别倾斜布置，且所述分流管与合流管之间、双排测量管的两端之间的均形成a＝50°-90°的夹角，使双排测量管的两端可分别连接于分流管和合流管上。

进一步，所述密封组件包括与连接套内壁相贴的陶瓷基座，所述陶瓷基座内穿过有接线用的铜柱，所述陶瓷基座通过铜套抵于连接套内的台阶上，所述连接套、陶瓷基座、铜套与铜柱之间的任意接触面均采用真空钎焊方式连接；

所述驱动线圈和检测线圈上分别连接有漆包线，其中漆包线与高温线相连，所述高温线的端头部被走线固定块固定于壳体内腔中，所述高温线被包裹于绝缘管内；所述温度传感器的引线包裹于绝缘管内；所述绝缘管被走线架固定于壳体内壁上，所述绝缘管从壳体中部的接套中穿过并连接于铜柱上。

进一步，所述传感器部分的中部通过连杆与变送器部分连接，其中所述连杆上设有吸热片。

进一步，所述吸热片由连接于连杆上的筒体和均布于筒体表面上的圆环形叶片组成。

进一步，所述筒体和圆环形叶片均采用铝合金材料制成，所述筒体和圆环形叶片为一整体结构，并通过筒体的内孔采用过盈配合套于连杆上。

本发明的有益效果是：

1、本发明的小型液体流量计，可将传感器部分在其信号线接口处达到有效的密封，该密封结构不会在低温环境下产生密封不住的现象，使传感器部分的工作稳定，可确保整个流量计的性能；

2、本发明的小型液体流量计，流道平滑过渡，使流体分流时不会产生紊流，减小流体的压力损失，使流量计的测量更加精准，同时能完成分流与合流功能，减小流量计的体积，便于安装在狭小空间内的管道上；

3、本发明的小型液体流量计，其中信号线的质量没有附加在测试管上，不会影响测试精度；不会出现脱落现象，提高流量计工作的稳定性；采用双管结构可降低外界震动的敏感性，容易实现相位差的测量。

4、本发明的小型液体流量计，当LNG通过传感器部分时，传感器部分温度急剧下降，低温会通过连杆与传感器内部的气体传递到变送器部分，连杆具有一定长度使变送器在空间上与传感器部分离，低温传递时就会有部分损失；

5、本发明的小型液体流量计，吸热片由铝合金制成，与常温空气接触面大，根据热传递原理，吸热片吸收外界的热量迅速传导到连杆，使连杆的温度上升，这样低温传导不到变送器部分，保证变送器正常工作；变送器能正常工作的条件下，变送器与传感器可以作为一体，占用空间小，安装方便。

附图说明

图1是本发明实施例提供的小型液体流量计的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的小型液体流量计中传感器部分的内部示意图；

图3是本发明实施例提供的小型液体流量计中分流主体的示意图；

图4是图3中A-A剖视图；

图5是本发明实施例提供的小型液体流量计中接线密封示意图；

图6是本发明实施例提供的小型液体流量计中吸热片的结构示意图。

图中：1、进口管道；2、出口管道；3、罩壳；4、分流口；4-1、第一分流口；4-2、第二分流口；5、合流口；6、双排测量管；7、固定块；8、驱动线圈；9、检测线圈；10、温度片固定块；11、法兰；12、连接套；13、壳体；14、漆包线；15、绝缘管；16、走线架；17、高温线；18、走线固定块；19、陶瓷基座；20、铜套；21、铜柱；22、变送器部分；23、传感器部分；24、连杆；25、吸热片。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定发明。

图1示出了本发明实施例提供的小型液体流量计的结构。为了便于说明，仅示出了与本发明相关的部分。

如图1至图5所示，本发明的小型液体流量计，包括传感器部分23和变送器部分22，传感器部分23包括设于壳体13内的双排测量管6，壳体13的中部通过连接套12与变送器部分22线相连，连接套12上连接有变送器部分22，连接套12内设有密封组件；双排测量管6的两端相互靠拢并连接于分流主体上，使双排测量管6形成“三角形”结构，双排测量管6的中部设有驱动线圈8，双排测量管6上的“三角形”拐角处设有检测线圈9，双排测量管6的进口端上设有温度传感器10，驱动线圈8、检测线圈9和温度传感器10的引线从连接套12中穿过密封组件，并连接于变送器部分22上；密封组件包括与连接套12内壁相贴的陶瓷基座19，陶瓷基座19内穿过有接线用的铜柱21，陶瓷基座19通过铜套20抵于连接套12内的台阶上，连接套12、陶瓷基座19、铜套20与铜柱21之间的任意接触面均采用真空钎焊方式连接。其中分流主体包括有进口管道1和出口管道2，进口管道1上设有与双排测量管6连通的分流管，该分流管上设有两个分流口4，其中两个分流口4与进口管道1之间平滑过渡；出口管道2上设有与双排测量管6连通的合流管，合流管上设有两个合流口5，其中两个合流口5与出口管道2之间平滑过渡；分流管与合流管分别倾斜布置，且分流管与合流管之间、双排测量管6的两端之间的均形成a＝50°-90°的夹角，使双排测量管6的两端可分别连接于分流管和合流管上。其中驱动线圈8和检测线圈9上分别连接有漆包线14，其中漆包线14与高温线18相连，高温线18的端头部被走线固定块17固定于壳体13内壁上，高温线18被包裹于绝缘管15内；温度传感器10的引线包裹于绝缘管15内；绝缘管15被走线架16固定于壳体13内壁上，绝缘管15从壳体13中部的接套12中穿过并连接于铜柱21上。双排测量管6由相互平行的两个测量管组成，其中两个测量管的两端分别采用固定块7进行夹持定位。

本发明的小型液体流量计，变送器部分22用于传感器部分23的驱动和流量检测信号的转换、运算及流量显示、信号输出等，变送器部分22主要有电源、驱动、检测、显示等部分电路组成；变送器部分22则将测得的信号由信号线传入变送器进行数据计算分析，传感器需要密闭隔绝空气的条件下进行工作，因为空气当中的水遇冷变成水会附着在测量管壁上，给测量管附加质量，导致传感器工作不稳定，因此将壳体13的两端连接到分流体上形成密封，同时在连接套12内设密封组件，使得双排测量管6处于密封状态，其中双排测量管6中部的驱动线圈8为其振动提供动力，当LNG从双排测量管6中通过时，该驱动线圈8驱动双排测量管6发生振动，此时，LNG流体为了反抗这种强迫振动，会给双排测量管6一个与其流动方向垂直的反作用力，也即科里奥利效应力；由于双排测量管6的震动不同步，入口段管与出口段管在振动的时间上会出现差异，(差异是由于入口段和出口段流体所受科氏力方向是相反的)，因此分别在双排测量管6上两个拐角处的外壁设置检测线圈9，分别记录双排测量管6中出入口段的流体差异，从而通过该差异计算出检测管内流量的大小。其中双排测量管6的两端相互靠拢形成三角形结构，从而便于双排测量管6的中部产生震动，而不会影响双排测量管6端部的进出液以及其连接结构的稳靠，壳体13主要用于包裹双排测量管6，且为双排测量管6的振动提供足够的空间，因此壳体13的两端也同样靠拢形成三角形结构；其中温度传感器设置于双排测量管6的一端，该端即为进口端，由于双排测量管6中的流体为LNG，超低温的流体可迅速地传递到金属材质的管壁上，温度传感器的信号线穿入绝缘管15，沿罩壳3通过走线架16引进连接套12连接于铜柱21上，再通过铜柱21接入变送器中；因此可通过该温度传感器贴于双排测量管6的外壁上，从而近似地检测双排测量管6内部的流体温度值，继而便于整个流量计对双排测量管6中LNG的流量、温度等多个值进行检测，使其适用范围更广。由于流量计的进口管道1和出口管道2分别连接到一根管道上，因此要使同一管道中的流体分别进入到两根平行的测试管中，需要设置分流主体，使得同一管道中的流体平均、稳定的分为两部分，为之后的测量过程提供条件；其中分流口4与进口管道1之间平滑过渡，合流口5与出口管道2之间平滑过渡，使流体分流时不会产生紊流，减小流体的压力损失，因此使得管道中的LNG流体可从进口管道1中进入到流量计中，再通过平滑过渡的分流管使流体进入到两个流道中，从而可进入到双排测量管6中被振动产生科里奥利力，便于检测并转化成为流量值，经过检测后的LNG流体从测量管中再次经合流管恢复到同一出口管道2中，减小流体的压力损失，使流量计的测量更加精准，能完成分流与合流功能，减小流量计的体积。

如图6所示，本发明的小型液体流量计的吸热片25，流量计中包括有变送器部分22和传感器部分23，传感器部分23的中部通过连杆24与变送器部分22连接，其中连杆24上设有吸热片25；吸热片25由连接于连杆24上的筒体和均布于筒体表面上的圆环形叶片组成。筒体和圆环形叶片均采用铝合金材料制成，圆环形叶与筒体为一整体结构，筒体与连杆24的内部设有供线路通过的通孔，且筒体的内孔通过过盈配合连接于连杆24上进行固定。同时该连杆24采用不锈钢材料制成，由于铝合金热膨胀系数大于不锈钢热膨胀系数，所以低温环境下吸热片25会把连杆24抱的更紧，传热效果更好，不会脱落。

当LNG通过传感器部分23时，传感器部分23温度急剧下降，低温会通过连杆24与传感器内部的气体传递到变送器部分22，首先连杆24具有一定长度使变送器在空间上与传感器部分23离，低温传递时就会有部分损失；吸热片25与常温空气接触面大，根据热传递原理，吸热片25吸收外界的热量迅速传导到连杆24，使连杆24的温度上升，这样低温传导不到变送器部分22，保证变送器正常工作；变送器能正常工作的条件下，变送器与传感器可以作为一体，占用空间小，安装方便。

本发明的小型液体流量计，可将传感器部分23在其信号线接口处达到有效的密封，该密封结构不会在低温环境下产生密封不住的现象，使传感器部分23的工作稳定，可确保整个流量计的性能；流道平滑过渡，使流体分流时不会产生紊流，减小流体的压力损失，使流量计的测量更加精准，同时能完成分流与合流功能，减小流量计的体积，便于安装在狭小空间内的管道上；其中信号线的质量没有附加在测试管上，不会影响测试精度；不会出现脱落现象，提高流量计工作的稳定性；采用双管结构可降低外界震动的敏感性，容易实现相位差的测量。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种小型液体流量计，其特征在于，该小型液体流量计包括：包括传感器部分和变送器部分，所述传感器部分包括设于壳体内的双排测量管，所述壳体的中部通过连接套与变送器部分线相连，所述连接套上连接有变送器部分，所述连接套内设有密封组件；双排测量管的两端相互靠拢并连接于分流主体上，使所述双排测量管形成“三角形”结构，所述双排测量管的中部设有驱动线圈，所述双排测量管上的“三角形”拐角处设有检测线圈，所述双排测量管的进口端上设有温度传感器，所述驱动线圈、检测线圈和温度传感器的引线从连接套中穿过密封组件，并连接于变送器部分上。

2.如权利要求1所述的小型液体流量计，其特征在于，所述分流主体包括有进口管道和出口管道，所述进口管道上设有与双排测量管连通的分流管，该分流管上设有两个分流口，其中两个分流口与进口管道之间平滑过渡；所述出口管道上设有与双排测量管连通的合流管，所述合流管上设有两个合流口，其中两个合流口与出口管道之间平滑过渡。

3.如权利要求2所述的小型液体流量计，其特征在于，所述分流管与合流管分别倾斜布置，且所述分流管与合流管之间、双排测量管的两端之间的均形成a＝50°-90°的夹角，使双排测量管的两端可分别连接于分流管和合流管上。

4.如权利要求1所述的小型液体流量计，其特征在于，所述密封组件包括与连接套内壁相贴的陶瓷基座，所述陶瓷基座内穿过有接线用的铜柱，所述陶瓷基座通过铜套抵于连接套内的台阶上，所述连接套、陶瓷基座、铜套与铜柱之间的任意接触面均采用真空钎焊方式连接；

所述驱动线圈和检测线圈上分别连接有漆包线，其中漆包线与高温线相连，所述高温线的端头部被走线固定块固定于壳体内腔中，所述高温线被包裹于绝缘管内；所述温度传感器的引线包裹于绝缘管内；所述绝缘管被走线架固定于壳体内壁上，所述绝缘管从壳体中部的接套中穿过并连接于铜柱上。

5.如权利要求1所述的小型液体流量计，其特征在于，所述传感器部分的中部通过连杆与变送器部分连接，其中所述连杆上设有吸热片。

6.如权利要求5所述的小型液体流量计，其特征在于，所述吸热片由连接于连杆上的筒体和均布于筒体表面上的圆环形叶片组成。

7.如权利要求6所述的小型液体流量计，其特征在于，所述筒体和圆环形叶片均采用铝合金材料制成，所述筒体和圆环形叶片为一整体结构，并通过筒体的内孔采用过盈配合套于连杆上。