CN113280874B - 自检式流量计及其自检方法 - Google Patents

Abstract

一种自检式流量计，包括管体，管体一端固定连接有第一法兰，管体另一端螺纹连接有第二法兰；管体外周通过轴承套设有磁环，磁环包括第一环体和第二环体，第一环体设有电磁波发射端，第二环体设有电磁波接收端；管体外壁还设有填充室和旋转驱动机构，旋转驱动机构与磁环传动连接，以使磁环的设置位置至少包括检测位和自检位；当磁环位于检测位时，填充室位于第一环体和第二环体的连线外侧；当磁环位于自检位时，第一环体和第二环体的连线贯穿填充室。在填充室内填充预设量的煤粉，当磁环在检测位工作预设时间后，即通过旋转驱动机构切换至自检位，通过比对前后两次检测结果的差异，以辅助判断流量计是否发生检测故障。

Description

自检式流量计及其自检方法

技术领域

本发明涉及粉煤流量计领域，具体涉及一种自检式流量计及其自检方法。

背景技术

工业粉体/颗粒物流量在线检测技术通常采用非接触式测量，主要有：有核射线法、静电电荷法、电容法、电磁波透射法等。

我司现有煤粉流量计采用的是电磁波透射法。其通过电磁波透射的方式来测量粉煤的密度和速度，用速度乘以密度乘以横截面积来计算粉煤的质量流量。对于密度测量，通过在管道一侧布置了一只电磁波发射器，另一侧布置了一只接收器，发射器发射的电磁波透过煤粉后，根据煤粉密度的不同，会产生不同的衰减，依据这个衰减量，就可以计算出粉煤的密度；对于速度的测量，则是沿粉煤流动的方向，布置了两对相同的电磁波传感器，每一对都包括一个发射器和一个接收器，发射的电磁波透过煤粉后，将煤粉的流态信号携带出来，比对同一流态在两对传感器上的信号，就可以知道煤粉在两对传感器间的度越时间，用距离除以时间就得到了速度。

现有煤粉流量计缺乏自检手段，当煤粉流量计发生检测故障时，由于其仍能显示流量数据，现场操作人员难以及时发现，易造成安全隐患。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供的自检式流量计及其自检方法，解决了现有煤粉流量计缺乏自检手段，易造成安全隐患的技术问题。

为了实现上述目的，本发明通过如下技术方案来实现：

本发明的第一方面，提供一种自检式流量计，包括管体，所述管体一端固定连接有第一法兰，所述管体另一端螺纹连接有第二法兰；所述管体外周通过轴承套设有磁环，所述磁环包括第一环体和第二环体，所述第一环体朝向第二环体一侧设有电磁波发射端，所述第二环体朝向第一环体一侧设有电磁波接收端；所述管体外壁还设有填充室和旋转驱动机构，所述旋转驱动机构与磁环传动连接，以用于驱动所述磁环旋转，以使所述磁环的设置位置至少包括检测位和自检位；当所述磁环位于检测位时，所述填充室位于所述第一环体和所述第二环体的连线外侧；当所述磁环位于自检位时，所述第一环体和所述第二环体的连线贯穿所述填充室。

可选地，还包括安装板，所述安装板与管体外壁连接；所述旋转驱动机构包括齿条、圆柱齿轮、转轴和伞齿轮；所述齿条以可沿管体轴向滑动的方式设置于安装板朝向管体一侧，所述转轴与安装板转动连接，所述转轴外周套设有圆柱齿轮和伞齿轮，所述圆柱齿轮与齿条啮合传动；所述磁环一侧设有伞齿圈，所述伞齿圈与伞齿轮啮合传动。

可选地，所述安装板朝向管体一侧还设有气缸，所述气缸的活塞杆端部与齿条一端固定连接，以用于驱动所述齿条沿管体轴向滑动。

可选地，所述安装板上还设有滑槽，所述齿条朝向安装板一侧至少设有一个滑块，所述滑块与滑槽滑动连接。

可选地，所述滑块远离齿条一侧设有限位板，所述安装板夹设于限位板和齿条之间。

可选地，所述管体外周设有环状限位槽，所述轴承由两个半圆轴承相互拼接组成，所述轴承嵌设于限位槽内。

可选地，所述第一环体内壁设有隔板，所述隔板与所述轴承的外圈通过螺钉固定连接。

可选地，所述磁环设有两个。

本发明的第二方面，提供一种自检式流量计的自检方法，应用于如上述任一项所述的自检式流量计，包括以下步骤：

于待检测管道外壁设置填充室，并在填充室内填充预设量的同类待检测物；

调整电磁波发射端与电磁波接收端在管道外周的相对位置，使电磁波的传播路径与填充室错位，以获得检测流量数据；使电磁波的传播路径穿过填充室，以获得自检流量数据；

比对所述检测流量数据和所述自检流量数据，以判断流量计是否发生故障。

可选地，所述比对所述检测流量数据和所述自检流量数据，以判断流量计是否发生故障，包括：

将所述自检流量数据减去填充室预设量以得到比对流量数据，若所述比对流量数据与所述检测流量数据的差异小于5%，则判断流量计正常，若所述比对流量数据与所述检测流量数据的差异大于等于5%，则判断流量计发生检测故障。

由上述技术方案可知，本发明的有益效果：

本发明提供的自检式流量计，包括管体，所述管体一端固定连接有第一法兰，所述管体另一端螺纹连接有第二法兰；所述管体外周通过轴承套设有磁环，所述磁环包括第一环体和第二环体，所述第一环体朝向第二环体一侧设有电磁波发射端，所述第二环体朝向第一环体一侧设有电磁波接收端；所述管体外壁还设有填充室和旋转驱动机构，所述旋转驱动机构与磁环传动连接，以用于驱动所述磁环旋转，以使所述磁环的设置位置至少包括检测位和自检位；当所述磁环位于检测位时，所述填充室位于所述第一环体和所述第二环体的连线外侧；当所述磁环位于自检位时，所述第一环体和所述第二环体的连线贯穿所述填充室。在填充室内填充预设量的煤粉，当磁环在检测位工作预设时间后，即通过旋转驱动机构切换至自检位，通过比对前后两次检测结果的差异，以辅助判断流量计是否发生检测故障。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为自检式流量计的立体结构示意图；

图2为自检式流量计的检测原理图；

图3为磁环的立体结构图；

图4为自检式流量计的爆炸图；

图5为图4中A处的放大图；

图6为自检式流量计另一实施例的结构示意图；

图7为图6中B处的放大图；

附图标记：

1-管体、2-磁环、3-安装板；

11-第一法兰、12-第二法兰、13-限位槽、14-凸台、15-填充室、16-轴承、21-第一环体、22-第二环体、31-齿条、32-圆柱齿轮、33-转轴、34-伞齿轮、35-滑槽；

211-电磁波发射端、212-隔板、213-伞齿圈、221-电磁波接收端、311-滑块。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

实施例一：

请参阅图1-2，本发明提供的一种自检式流量计，包括管体1，所述管体1一端固定连接有第一法兰11，所述管体1另一端螺纹连接有第二法兰12。管体1通过两端法兰以连接至输送管道中，通过第二法兰12与管体1的可拆卸式连接设置，以便于安装轴承，以及为定位轴承而设置的挡圈。所述管体1外周通过轴承套设有磁环2，所述磁环2包括第一环体21和第二环体22，所述第一环体21朝向第二环体22一侧设有电磁波发射端211，所述第二环体22朝向第一环体21一侧设有电磁波接收端221。所述管体1外壁还设有填充室15和旋转驱动机构，所述旋转驱动机构与磁环2传动连接，以用于驱动所述磁环2旋转，以使所述磁环2的设置位置至少包括检测位和自检位；当所述磁环2位于检测位时，所述填充室15位于所述第一环体21和所述第二环体22的连线外侧；当所述磁环2位于自检位时，所述第一环体21和所述第二环体22的连线贯穿所述填充室15。在填充室15内填充预设量的煤粉，当磁环2在检测位工作预设时间后，即通过旋转驱动机构切换至自检位，通过比对前后两次检测结果的差异，以辅助判断流量计是否发生检测故障，避免流量计带病工作，避免产生安全隐患。

具体地，请参阅图4-5，所述自检式流量计还包括安装板3，所述安装板3与管体1外壁连接；所述旋转驱动机构包括齿条31、圆柱齿轮32、转轴33和伞齿轮34；所述齿条31以可沿管体1轴向滑动的方式设置于安装板3朝向管体1一侧，所述转轴33与安装板3转动连接，所述转轴33外周套设有圆柱齿轮32和伞齿轮34，所述圆柱齿轮32与齿条31啮合传动；所述磁环2一侧设有伞齿圈213，所述伞齿圈213与伞齿轮34啮合传动。优选地，所述安装板3朝向管体1一侧还设有气缸，所述气缸的活塞杆端部与齿条31一端固定连接，以用于驱动所述齿条31沿管体1轴向滑动。通过气缸、齿轮齿条机构和圆锥齿轮机构共同作用，以驱动磁环2旋转换位。舍弃了电机驱动，避免了电机工作时对磁环2产生电磁干涉。

作为对上述方案的进一步改进，请参阅图6-7，所述安装板3上还设有滑槽35，所述齿条31朝向安装板3一侧至少设有一个滑块311，所述滑块311与滑槽35滑动连接。滑块311嵌入滑槽35，通过滑槽35的导向作用保证齿条31的前进方向。优选地，所述滑块311远离齿条31一侧设有限位板，所述安装板3夹设于限位板和齿条31之间，形成夹持作用，以防止齿条31滑动中脱轨。

实施例二：

本实施例是对实施例一的进一步改进，请参阅图1，所述管体1外周设有环状限位槽13，所述轴承由两个半圆轴承相互拼接组成，所述轴承嵌设于限位槽13内。由于在管体1外周设置限位槽13，并采用半圆轴承拼接的方式，则第二法兰12也可与管体1一体设置，以使管体1结构更牢固。

作为对上述方案的进一步改进，请参阅图3，所述第一环体21内壁设有隔板212，所述隔板212与所述轴承的外圈通过螺钉固定连接。即需对轴承外圈加厚处理，以便于在外圈开设螺纹孔。

实施例三：

作为对上述实施例一和实施例二的进一步改进，所述磁环2设有两个。每个磁环2均对应设有一套旋转驱动机构，以使得两个磁环2可独立旋转。一方面，通过两个磁环2进行互检，即通过比对两个磁环2同一时刻测定的流量数据，直观地判断是否有磁环2发生检测故障，以此判断驱动磁环2旋转切换至自检位的时机，而无需采取预设时间间隔即自检一次的操作。若两组流量数据差异大于2%，则表明至少一个磁环2发生检测故障，即通过各自对应的旋转驱动机构切换至自检位，通过本发明提及的自检方法自检。另一方面，通过设置两个磁环2，以获得管道内物料的速度。

本发明还提供该自检式流量计的自检方法，包括以下步骤：

S1、于待检测管道外壁设置填充室，并在填充室内填充预设量的同类待检测物；

S2、调整电磁波发射端与电磁波接收端在管道外周的相对位置，使电磁波的传播路径与填充室错位，以获得检测流量数据；使电磁波的传播路径穿过填充室，以获得自检流量数据；

S3、比对所述检测流量数据和所述自检流量数据，以判断流量计是否发生故障。

在填充室内填充预设量的煤粉，当磁环在检测位工作预设时间后，即通过旋转驱动机构切换至自检位，通过比对前后两次检测结果的差异，以辅助判断流量计是否发生检测故障，避免流量计带病工作，避免产生安全隐患。

作为对上述方案的进一步改进，所述比对所述检测流量数据和所述自检流量数据，以判断流量计是否发生故障，包括：

将所述自检流量数据减去填充室预设量以得到比对流量数据，若所述比对流量数据与所述检测流量数据的差异小于5%，则判断流量计正常，若所述比对流量数据与所述检测流量数据的差异大于等于5%，则判断流量计发生检测故障。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (10)

1.一种自检式流量计，包括管体（1），其特征在于，所述管体（1）一端固定连接有第一法兰（11），所述管体（1）另一端螺纹连接有第二法兰（12）；所述管体（1）外周通过轴承套设有磁环（2），所述磁环（2）包括第一环体（21）和第二环体（22），所述第一环体（21）朝向第二环体（22）一侧设有电磁波发射端（211），所述第二环体（22）朝向第一环体（21）一侧设有电磁波接收端（221）；所述管体（1）外壁还设有填充室（15）和旋转驱动机构，所述填充室（15）内填充预设量的同类待检测物，所述旋转驱动机构与磁环（2）传动连接，以用于驱动所述磁环（2）旋转，以使所述磁环（2）的设置位置至少包括检测位和自检位；当所述磁环（2）位于检测位时，所述填充室（15）位于所述第一环体（21）和所述第二环体（22）的连线外侧；当所述磁环（2）位于自检位时，所述第一环体（21）和所述第二环体（22）的连线贯穿所述填充室（15）。

2.根据权利要求1所述的自检式流量计，其特征在于，还包括安装板（3），所述安装板（3）与管体（1）外壁连接；所述旋转驱动机构包括齿条（31）、圆柱齿轮（32）、转轴（33）和伞齿轮（34）；所述齿条（31）以可沿管体（1）轴向滑动的方式设置于安装板（3）朝向管体（1）一侧，所述转轴（33）与安装板（3）转动连接，所述转轴（33）外周套设有圆柱齿轮（32）和伞齿轮（34），所述圆柱齿轮（32）与齿条（31）啮合传动；所述磁环（2）一侧设有伞齿圈（213），所述伞齿圈（213）与伞齿轮（34）啮合传动。

3.根据权利要求2所述的自检式流量计，其特征在于，所述安装板（3）朝向管体（1）一侧还设有气缸，所述气缸的活塞杆端部与齿条（31）一端固定连接，以用于驱动所述齿条（31）沿管体（1）轴向滑动。

4.根据权利要求2所述的自检式流量计，其特征在于，所述安装板（3）上还设有滑槽（35），所述齿条（31）朝向安装板（3）一侧至少设有一个滑块（311），所述滑块（311）与滑槽（35）滑动连接。

5.根据权利要求4所述的自检式流量计，其特征在于，所述滑块（311）远离齿条（31）一侧设有限位板，所述安装板（3）夹设于限位板和齿条（31）之间。

6.根据权利要求1所述的自检式流量计，其特征在于，所述管体（1）外周设有环状限位槽（13），所述轴承由两个半圆轴承相互拼接组成，所述轴承嵌设于限位槽（13）内。

7.根据权利要求1所述的自检式流量计，其特征在于，所述第一环体（21）内壁设有隔板（212），所述隔板（212）与所述轴承的外圈通过螺钉固定连接。

8.根据权利要求1-7任一项所述的自检式流量计，其特征在于，所述磁环（2）设有两个。

9.一种自检式流量计的自检方法，应用于如权利要求1-8任一项所述的自检式流量计，其特征在于，包括以下步骤：

于待检测管道外壁设置填充室，并在填充室内填充预设量的同类待检测物；

调整电磁波发射端与电磁波接收端在管道外周的相对位置，使电磁波的传播路径与填充室错位，以获得检测流量数据；使电磁波的传播路径穿过填充室，以获得自检流量数据；

比对所述检测流量数据和所述自检流量数据，以判断流量计是否发生故障。

10.根据权利要求9所述的自检式流量计的自检方法，其特征在于，所述比对所述检测流量数据和所述自检流量数据，以判断流量计是否发生故障，包括：

将所述自检流量数据减去填充室预设量以得到比对流量数据，若所述比对流量数据与所述检测流量数据的差异小于5%，则判断流量计正常，若所述比对流量数据与所述检测流量数据的差异大于等于5%，则判断流量计发生检测故障。

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