CN111609895A - 一种悬浮涡轮流量变送器 - Google Patents

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CN111609895A CN202010333151.4A CN202010333151A CN111609895A CN 111609895 A CN111609895 A CN 111609895A CN 202010333151 A CN202010333151 A CN 202010333151A CN 111609895 A CN111609895 A CN 111609895A
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杨玉奇
党沙沙
赵中义
王鹏宇
姜嫄
李海茹
周杨
纪玉杰
朱京恩
向妮
尤静辉
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Abstract

本申请公开了一种悬浮涡轮流量变送器，该变送器包括：壳体(1)以及变送器主体(2)；其中，变送器主体(2)，包括导流装置(21)、反推碗(22)、叶轮(23)、轴(24)、放大器(25)以及轴承(26)；导流装置(21)，包括第一导流装置(211)以及第二导流装置(212)；反推碗(22)包括第一反推碗(221)以及第二反推碗(222)；叶轮(23)，设置于第一反推碗(221)以及第二反推碗(222)之间；放大器(25)，设置于叶轮(23)上，与壳体(1)固定连接；轴承(26)，与轴(24)连接，且顶部与叶轮(23)连接。本申请解决了现有技术中流体测量的准确性较低的技术问题。

Description

一种悬浮涡轮流量变送器
技术领域
本申请涉及流量变送器技术领域，尤其涉及一种悬浮涡轮流量变送器。
背景技术
涡轮流量变送器，即涡轮流量计，是速度式流量计的一种，其工作原理是采用多叶片的转子(叶轮)感受流体平均流速,从而且推导出流量或总量的仪表。涡轮流量变送器在进行流体流量测量的过程中，叶轮受流体作用会冲击旋转，将流体的流速转换为涡轮的转速，再将转速转换为与流量成正比的电信号。但是涡轮流量变送器在进行流体流量测量的过程中，叶轮在液体轴向力的作用下，与导流装置之间存在端面摩擦力矩。因此，现有技术中由于叶轮与导流装置之间存在端面摩擦力矩，使得流速与转速间的关系发生变化，降低了流体测量的准确性。
发明内容
本申请解决的技术问题是：针对现有技术中流体测量的准确性较低的问题，提供了一种悬浮涡轮流量变送器，通过在变送器中设置第一反推碗以及第二反推碗，进而变送器在工作的过程中施加在叶轮上的力除了所述导流装置中液体流动所施加的第一作用力，还有所述反推碗中液体流动所施加的与所述第一作用力相反的第二作用力，当第一作用力和第二作用力相等时，使得叶轮能够保持在一个稳定的位置，使叶轮与导流装置之间保持一定的距离，避免叶轮与导流装置之间存在端面摩擦力矩，提高了流体测量的准确性。
第一方面，本申请实施例提供了一种悬浮涡轮流量变送器，该变送器包括：壳体以及变送器主体；其中，
所述变送器主体，设置于所述壳体内部，包括导流装置、反推碗、叶轮、轴、放大器以及轴承；
所述导流装置，与所述壳体固定连接，包括设置于所述轴两端且相对设置的第一导流装置以及第二导流装置，用于控制流经其内的液体流动方向，以使得对液体流经所述导流装置时对所述叶轮产生第一推力；
所述反推碗，包括结构尺寸相同，设置于所述第一导流装置上，且面向所述第二导流装置的一侧的第一反推碗以及设置于所述第二导流架装置上，且面向所述第一导流装置的一侧的第二反推碗；所述反推碗用于控制流经其内的液体流动方向，以使得液体流经所述反推碗时对所述叶轮产生第二推力，其中，所述第二推力与所述第一推力的方向相反；
所述叶轮，与所述轴承连接，设置于所述第一反推碗以及所述第二反推碗之间，且与所述第一反推碗以及所述第二反推碗之间存在间隙；
所述放大器，设置于所述叶轮的上方，并与所述壳体固定连接；所述轴承，与所述轴转动连接，且与所述叶轮固定连接。
本申请实施例所提供的方案中，通过在变送器中设置于所述第一导流装置上，且面向所述第二导流装置的一侧的第一反推碗以及设置于所述第二导流架装置上，且面向所述第一导流装置的一侧的第二反推碗，进而变送器在工作的过程中施加在叶轮上的力除了所述导流装置中液体流动所施加的第一作用力，还有所述反推碗中液体流动所施加的与所述第一作用力相反的第二作用力，当第一作用力和第二作用力相等时，使得叶轮能够保持在一个稳定的位置，即叶轮与导流装置之间保持一定的距离，避免叶轮与导流装置之间存在端面摩擦力矩，提高了流体测量的准确性。
可选地，所述变送器主体还包括：调整垫片；所述调整垫片，包括第一调整垫片以及第二调整垫片，用于调整所述反推碗与叶轮之间的间隙大小；其中，所述第一调整垫片位于所述第一导流装置与所述第一反推碗之间，所述第二调整垫片位于所述第二导流装置与所述第二反推碗之间。
可选地，所述第一反推碗与所述第一导流装置通过第一紧定螺钉连接，所述第二反推碗与所述第二导流装置通过第二紧定螺钉连接。
可选地，所述第一反推碗与所述第二反推碗的内径大于所述轴承的外径3mm-5mm。
可选地，所述放大器与所述叶轮之间的距离小于5mm。
可选地，所述叶轮用于承受所述导流装置中液体流动所施加的第一作用力，以及承受所述反推碗中液体流动所施加的第二作用力，其中，所述第一作用力与所述第二作用力的方向相反。
可选地，若第一作用力的大小小于所述第二作用力时，所述叶轮在所述第二作用力的作用下沿着轴轴向移动，直到施加在所述叶轮上的所述第一作用力与所述第二作用力相等为止。
附图说明
图1为本申请实施例所提供的一种悬浮涡轮流量变送器的结构示意图；
图2为本申请实施例所提供的一种反推碗的结构示意图。
本发明中变送器各部件与标号之间的对应关系为：1-壳体；2-变送器主体；21-导流装置；22-反推碗；23-叶轮；24-轴；25-放大器；26-轴承；27-调整垫片；28-第一紧定螺钉；29-第二紧定螺钉；211-第一导流装置；212-第二导流装置；221-第一反推碗；222-第二反推碗；271-第一调整垫片碗；272-第二调整垫片。
具体实施方式
以下结合说明书附图对本申请实施例所提供的一种悬浮涡轮流量变送器做进一步详细的说明，参见图1，该变送器包括：
壳体1以及变送器主体2；其中，所述变送器主体2，设置于所述壳体1内部，包括导流装置21、反推碗22、叶轮23、轴24、放大器25以及轴承26；所述导流装置21，与所述壳体1固定连接，包括设置于所述轴24两端且相对设置的第一导流装置211以及第二导流装置212，用于控制流经其内的液体流动方向，以使得对液体流经所述导流装置21时对所述叶轮23产生第一推力；所述反推碗22，包括结构尺寸相同，设置于所述第一导流装置211上，且面向所述第二导流装置212的一侧的第一反推碗221以及设置于所述第二导流架装置212上，且面向所述第一导流装置211的一侧的第二反推碗222；所述反推碗22用于控制流经其内的液体流动方向，以使得液体流经所述反推碗22时对所述叶轮23产生第二推力，其中，所述第二推力与所述第一推力的方向相反；所述叶轮23，与所述轴承26连接，设置于所述第一反推碗221以及所述第二反推碗222之间，且与所述第一反推碗221以及所述第二反推碗222之间存在间隙；所述放大器25，设置于所述叶轮23的上方，并与所述壳体1固定连接；所述轴承26，与所述轴24转动连接，且顶部与所述叶轮23固定连接。
具体的在，在本申请实施例所提供的方案中，导流装置21与壳体1固定连接的方式有多种，下面以一种较佳的方式为例进行说明。
为了提高流量变送器的适用性。在一种可能的实现方式中，所述变送器主体2还包括：调整垫片27；所述调整垫片27，包括第一调整垫片271以及第二调整垫片272，用于调整所述反推碗22与叶轮23之间的间隙大小；其中，所述第一调整垫片271位于所述第一导流装置211与所述第一反推碗221之间，所述第二调整垫片272位于所述第二导流装置212与所述第二反推碗222之间。
具体的，在本申请实施例所提供的方案中，在水平方向上，上述变送器中第一导流装置211与第二导流装置212，第一反推碗221与第二反推碗222，以及第一调整垫片271与第二调整垫片272均为对称且尺寸相同的结构，该变送器可以测量正反两个方向的流量，其中，正方向是指在该变送器中流体从左往右运动，反方向是指在该变送器中流体从右往左运动。
进一步，调整垫片27用于调整所述第一反推碗221或所述第二反推碗222与所述叶轮23之前的间隙大小。调整垫片27的尺寸可以根据实际需求进行调整替换。为了便于理解上述通过调整垫片27调整替换的原理，下面对第一反推碗221或第二反推碗222的结构进行简要介绍。
参见图2，本申请实施例提供了一种反推碗的结构示意图。第一反推碗221或第二反推碗222包括：卡槽223以及球碗224；所述卡槽223用于插入调整垫片27，所述球碗224用于调整流入第一反推碗221或第二反推碗222中流体的运动方向。
为了便于对上述流量变送器中各个部件的安装或替换。在一种可能的实现方式中，所述第一反推碗221与所述第一导流装置211通过第一紧定螺钉28连接，所述第二反推碗222与所述第二导流装置212通过第二紧定螺钉29连接。
在一种可能的实现方式中，所述第一反推碗221与所述第二反推碗222的内径大于所述轴承26的外径3mm-5mm。
在一种可能的实现方式中，所述放大器25与所述叶轮23之间的距离小于5mm。
在一种可能的实现方式中，所述叶轮23用于承受所述导流装置21中液体流动所施加的第一作用力，以及承受所述反推碗22中液体流动所施加的第二作用力，其中，所述第一作用力与所述第二作用力的方向相反。
在一种可能的实现方式中，若第一作用力的大小小于所述第二作用力时，所述叶轮23在所述第二作用力的作用下沿着轴24轴向移动，直到施加在所述叶轮23上的所述第一作用力与所述第二作用力相等为止。
为了进行便于理解，下面以举例的形式对变送器的工作原理进行介绍。
例如，若导流装置21中流体的流动方向为从左向右运动，叶轮23会承受一个向右的作用力，流入第二反推碗222中的流体在流出第二反推碗222时会对叶轮23产生一个向左的作用力，若向左的作用力大于向右的作用力，则在向左作用力的作用下，叶轮23向左运动，直到叶轮23承受的两个作用力平衡，叶轮23停止运动。
本申请实施例所提供的方案中，通过在变送器中设置于所述第一导流装置211上，且面向所述第二导流装置212的一侧的第一反推碗221以及设置于所述第二导流架装置212上，且面向所述第一导流装置211的一侧的第二反推碗222，进而变送器在工作的过程中施加在叶轮23上的力除了所述导流装置21中液体流动所施加的第一作用力，还有所述反推碗22中液体流动所施加的与所述第一作用力相反的第二作用力，当第一作用力和第二作用力相等时，使得叶轮23能够保持在一个稳定的位置，即叶轮23与导流装置21之间保持一定的距离，叶轮23处于悬浮状态。避免叶轮23与导流装置21之间存在端面摩擦力矩，提高了流体测量的准确性。
显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种悬浮涡轮流量变送器，其特征在于，包括：壳体(1)以及变送器主体(2)；其中，
所述变送器主体(2)，设置于所述壳体(1)内部，包括导流装置(21)、反推碗(22)、叶轮(23)、轴(24)、放大器(25)以及轴承(26)；
所述导流装置(21)，与所述壳体(1)固定连接，包括设置于所述轴(24)两端且相对设置的第一导流装置(211)以及第二导流装置(212)，用于控制流经其内的液体流动方向，以使得对液体流经所述导流装置(21)时对所述叶轮(23)产生第一推力；
所述反推碗(22)，包括结构尺寸相同，设置于所述第一导流装置(211)上，且面向所述第二导流装置(212)的一侧的第一反推碗(221)以及设置于所述第二导流架装置(212)上，且面向所述第一导流装置(211)的一侧的第二反推碗(222)；所述反推碗(22)用于控制流经其内的液体流动方向，以使得液体流经所述反推碗(22)时对所述叶轮(23)产生第二推力，其中，所述第二推力与所述第一推力的方向相反；
所述叶轮(23)，与所述轴承(26)连接，设置于所述第一反推碗(221)以及所述第二反推碗(222)之间，且与所述第一反推碗(221)以及所述第二反推碗(222)之间存在间隙；
所述放大器(25)，设置于所述叶轮(23)的上方，并与所述壳体(1)固定连接；所述轴承(26)，与所述轴(24)转动连接，且与所述叶轮(23)固定连接。
2.如权利要求1所述的变送器，其特征在于，所述变送器主体(2)还包括：调整垫片(27)；所述调整垫片(27)，包括第一调整垫片(271)以及第二调整垫片(272)，用于调整所述反推碗(22)与叶轮(23)之间的间隙大小；其中，所述第一调整垫片(271)位于所述第一导流装置(211)与所述第一反推碗(221)之间，所述第二调整垫片(272)位于所述第二导流装置(212)与所述第二反推碗(222)之间。
3.如权利要求1所述的变送器，其特征在于，所述第一反推碗(221)与所述第一导流装置(211)通过第一紧定螺钉(28)连接，所述第二反推碗(222)与所述第二导流装置(212)通过第二紧定螺钉(29)连接。
4.如权利要求1～3任一项所述的变送器，其特征在于，所述第一反推碗(221)与所述第二反推碗(222)的内径大于所述轴承(26)的外径3mm-5mm。
5.如权利要求1～3任一项所述的变送器，其特征在于，所述放大器(25)与所述叶轮(23)之间的距离小于5mm。
6.如权利要求1～3任一项所述的变送器，其特征在于，所述叶轮(23)用于承受所述导流装置(21)中液体流动所施加的第一作用力，以及承受所述反推碗(22)中液体流动所施加的第二作用力，其中，所述第一作用力与所述第二作用力的方向相反。
7.如权利要求6所述的变送器，其特征在于，若第一作用力的大小小于所述第二作用力时，所述叶轮(23)在所述第二作用力的作用下沿着轴(24)轴向移动，直到施加在所述叶轮(23)上的所述第一作用力与所述第二作用力相等为止。
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