CN114323182A - 一种流量变送器的保温方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种流量变送器的保温方法及其装置。该保温方法包括：形成保温层；将发热片插入在保温材料中；对保温材料进行加热；检测保温层的温度；使保温层的温度达到预设温度，并控制发热片使保温层的温度恒定在预设温度区间内；将保温层的温度数据与时间相对应以形成温度曲线；形成温度‑时间变化图；将预设温度区间标注在温度‑时间变化图上；统计保温层的温度不在预设温度区间内的持续时间和次数；进行比较；在保温层的温度不在预设温度区间内的持续时间大于预设时间，或次数大于预设次数时，发出声光报警信息。本发明使得流量变送器整体温度不会过低，保护内部的电子元件，能够长期使用在低温环境中，避免流量变送器受损或失灵。

Description

一种流量变送器的保温方法及其装置

技术领域

本发明涉及精密仪器领域的一种保温方法，尤其涉及一种流量变送器的保温方法，还涉及一种流量变送器的保温装置。

背景技术

涡轮流量计是是速度式流量计中的主要种类，当被测流体流过涡轮流量计传感器时，在流体的作用下，叶轮受力旋转，其转速与管道平均流速成正比，同时，叶片周期性地切割电磁铁产生的磁力线，改变线圈的磁通量，根据电磁感应原理，在线圈内将感应出脉动的电势信号，即电脉冲信号，此电脉动信号的频率与被测流体的流量成正比。

流量变送器又称为流量传感器，是涡轮流量计的部分结构。现有的涡轮流量计的流量变送器难以耐-40度以下的低温，并且这些流量变送器在低温工作时极其容易损坏或失灵，使用不便且成本较高。因此，需要设计一种针对流量变送器的保温方法。

发明内容

为解决现有的涡轮流量计的流量变送器在低温工作时极其容易损坏或失灵的技术问题，本发明提供一种流量变送器的保温方法及其装置。

本发明采用以下技术方案实现：一种流量变送器的保温方法，所述流量变送器包括外壳、保温材料和发热片；所述保温材料安装在所述外壳上；所述发热片插入在所述保温材料中，且与所述保温层同轴设置，并用于对所述保温材料进行加热；其特征在于，所述保温方法包括以下步骤：

在所述外壳上设置所述保温材料，以形成一个保温层；

将所述发热片插入在所述保温材料中，且与所述保温层同轴设置；

驱使所述发热片对所述保温材料进行加热；

检测所述保温层的温度；

使所述保温层的温度达到一个预设温度，并控制所述发热片使所述保温层的温度恒定在一个预设温度区间内，所述预设温度位于所述预设温度区间内；

将所述保温层的温度数据与时间相对应以形成温度曲线；

根据所述温度曲线，形成温度-时间变化图；

将所述预设温度区间标注在所述温度-时间变化图上；

根据所述温度-时间变化图，统计所述保温层的温度不在所述预设温度区间内的持续时间，并统计所述保温层的温度不在预设温度区间内的次数；

将所述保温层的温度不在所述预设温度区间内的持续时间与一个预设时间进行比较，并将所述保温层的温度不在预设温度区间内的次数与一个预设次数进行比较；

在所述保温层的温度不在所述预设温度区间内的持续时间大于一个预设时间，或所述保温层的温度不在预设温度区间内的次数大于一个预设次数时，发出声光报警信息。

本发明在现有的流量变送器的外壳上增设保温材料，保温材料形成了保温层结构，这样能够隔绝外界低温，同时减少热量损失，而发热片则可以对保温材料进行加热，这样就可以通过控制发热片，使得保温层的温度达到预设温度，并且保温层温度可以恒定在预设温度区间内，使得流量变送器整体温度不会过低，从而保护内部的电子元件，能够长期使用在低温环境中，避免流量变送器受损或失灵，得到了提高流量变送器寿命，降低变送器制造材料成本，便于使用的技术效果。而且，在保温层的温度过高或过低的时间过长或者次数过多时，就会发出声光报警信息以提示，进一步保证流量变送器的使用安全性，减小损坏的可能性。

作为上述方案的进一步改进，将所述保温材料嵌入在所述外壳内或固定在所述外壳的内壁上，使所述保温材料与所述外壳的外部环境隔断。

作为上述方案的进一步改进，所述保温层为环形结构，且为夹层，并嵌入在所述外壳内开设的封闭腔体中。

作为上述方案的进一步改进，所述流量变送器还包括至少一个温度感应器，所述温度感应器安装在所述外壳中；所述保温方法通过所述温度感应器检测所述保温层的温度。

作为上述方案的进一步改进，所述流量变送器还包括信号采集组件和温控开关；所述信号采集组件与所述保温材料同轴设置且不位于同一径向上；所述温控开关安装在所述保温层中，并用于开启或关闭所述发热片。

作为上述方案的进一步改进，所述流量变送器还包括报警装置，所述报警装置设置在所述外壳外；所述保温方法通过所述报警装置发出声光报警信息。

作为上述方案的进一步改进，所述保温层为嵌入在所述外壳中的夹层，所述加热片为恒温加热材料制成的加热片。

作为上述方案的进一步改进，所述外壳包括上立柱和下立柱；所述信号采集组件安装在所述下立柱的端部上，所述保温层设置在所述上立柱上；所述上立柱包括外套和内套；所述外套和所述内套同轴设置，且底端均连接在所述下立柱的顶端上，所述保温层位于所述外套和所述内套之间。

作为上述方案的进一步改进，所述下立柱呈T型且为中空结构；所述流量变送器还包括：

灌封胶，其灌入在所述下立柱中，以将所述下立柱与所述信号采集组件固定连接；以及

霍斯曼接头，其安装在外壳上，并位于所述外壳远离所述信号采集组件的一侧。

本发明还提供一种流量变送器的保温装置，其应用上述任意所述的流量变送器的保温方法，其包括：

组装模块，其用于先在所述外壳上设置所述保温材料，以形成一个保温层，再将所述发热片插入在所述保温材料中，且与所述保温层同轴设置；

加热驱动模块，其用于驱使所述发热片对所述保温材料进行加热；

检测模块，其用于检测所述保温层的温度；

温控模块，其用于使所述保温层的温度达到一个预设温度，并控制所述发热片使所述保温层的温度恒定在一个预设温度区间内，所述预设温度位于所述预设温度区间内；

比较模块，其用于将所述保温层的温度不在所述预设温度区间内的持续时间与一个预设时间进行比较，还用于将所述保温层的温度不在预设温度区间内的次数与一个预设次数进行比较；以及

温度预警模块，其用于在所述保温层的温度不在所述预设温度区间内的持续时间大于所述预设时间，或所述保温层的温度不在预设温度区间内的次数大于所述预设次数时，发出声光报警信息。

相较于现有的流量变送器，本发明的流量变送器的保温方法及其装置具有以下有益效果：

1、该流量变送器的保温方法，其增设保温材料、发热片和温控开关，保温材料形成了保温层结构，这样能够隔绝外界低温，同时减少热量损失，而发热片则可以对保温材料进行加热，这样温控开关就可以通过控制发热片，使得保温层的温度达到预设温度，并且保温层温度可以恒定在预设温度区间内，使得流量变送器整体温度不会过低，从而保护内部的电子元件，能够长期使用在低温环境中，避免流量变送器受损或失灵，得到了提高流量变送器寿命，降低变送器制造材料成本，便于使用的技术效果。

2、该流量变送器的保温方法，当检测到保温层的温度不在预设温度区间内的时间或者次数超过预设值时，报警装置就会发出声光报警信息，这样就能够及时发现加热片发生故障。这样，一方面可以避免持续低温对内部元件造成损坏，同时还能及时进行维修，另一方面也可以及时发现测量异常，防止检测到错误的数据，提高测量的准确性。

3、该流量变送器的保温方法，其所应用的流量变送器的外壳包括上立柱和下立柱，而上立柱为双层结构，保温层即设置为夹层，这样可以防止检测液体直接侵蚀保温材料，同时组装得更加牢固，可以避免液体残留在保温材料中，同时可以防止液体进入到外壳内。

4、该流量变送器的保温装置，其有益效果与上述流量变送器的保温方法的有益效果相同，在此不再作赘述。

附图说明

图1为本发明实施例1的流量变送器的保温方法的流程图。

图2为本发明实施例1的流量变送器的结构示意图。

符号说明：

1 外壳 7 霍斯曼接头

2 信号采集组件 11 上立柱

3 保温材料 12 下立柱

4 发热片 111 外套

5 温控开关 112 内套

6 灌封胶

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详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

请参阅图1和图2，本实施例提供了一种流量变送器的保温方法，该保温方法应用在一种耐低温的流量变送器上。其中，该流量变送器可以使用在低温环境中，尤其可以使用在-40摄氏度以下的液体环境中。当然，该流量变送器也可以使用在常温环境中，可以满足多样的使用环境。在本实施例中，本实施例的耐低温的流量变送器主要包括外壳1、信号采集组件2、保温材料3、发热片4、温控开关5、灌封胶6和霍斯曼接头7。

外壳1呈柱状，其整体的外型类似于测量笔的形状。外壳1为流量变送器的主体安装结构，用于供其他结构安装。在本实施例中，外壳1包括上立柱11和下立柱12，上立柱11和下立柱12同轴设置，并且相互连接成一体结构。下立柱12呈T型，而且为中空结构。信号采集组件2安装在下立柱12的端部上，而保温材料3设置在上立柱11上。上立柱11的外径要大于下立柱12的外径，上立柱11和下立柱12的内部空间连通。其中，上立柱11包括外套111和内套112。外套111和内套112同轴设置，而且外套111和内套112的底端均连接在下立柱12的顶端上。

信号采集组件2安装在外壳1上，其主要用于采集流量检测的相关信号。信号采集组件2可以为现有的流量变送器的信号采集组件2，也可以采用耐低温的元器件。信号采集组件2主要位于下立柱12的内部，一端朝向上立柱11，而另一端的端面则与下立柱12的端面齐平。

保温材料3安装在外壳1上，以形成一个保温层。信号采集组件2与保温层同轴设置，并位于外壳1中。在本实施例中，保温层为夹层，并嵌入在外壳1中，即保温层设置在上立柱11上。具体而言，保温层位于外套111和内套112之间，这里可以将保温材料3直接填充在外套111和内套112之间，也可以将保温材料3安装在外套111和内套112之间。其中，信号采集组件2与保温材料3同轴设置，且不位于同一径向上，即在径向上错开。

发热片4插入在保温材料3中，而且与保温层同轴设置，并用于对保温材料3进行加热。在本实施例中，加热片为恒温加热材料制成的加热片。这样，加热片采用恒温材料，到达一定的高温后不在升温。发热片4可以为环形加热片，也可以采用环形阵列的加热模块组，还可以采用其他加热结构。加热片可以通过连接件固定在内套112和外套111之间，也可以通过其他连接方式直接嵌在保温材料3中。

温控开关5安装在保温层中，并用于开启或关闭发热片4。其中，温控开关5用于驱使发热片4加热，使保温层的温度达到一个预设温度，并控制发热片4使保温层的温度恒定在一个预设温度区间内，预设温度位于所述预设温度区间内。这样，可以使得变送器内部器件的工作环境温度维持在一个适宜的温度范围内，避免低温对元件造成损伤。

灌封胶6灌入在下立柱12中，以将下立柱12与信号采集组件2固定连接。灌封胶6除了能够连接结构，还能够起到密封的作用，防止液体进入到外壳1的内部。灌封胶6可以采用现有的灌封胶6，其可以在安装信号采集组件2时灌入到下立柱12中。霍斯曼接头7安装在外壳1上，并位于外壳1远离信号采集组件2的一侧。霍斯曼接头7主要为变送器连接外部器件的接头，可作为信号外接的接头。

上述具体介绍了流量变送器的结构，接下来说明保温方法的步骤。在本实施例中，所述保温方法包括以下这些步骤。

在所述外壳1上设置所述保温材料3，以形成一个保温层。在本实施例中，将所述保温材料3嵌入在所述外壳1内，使所述保温材料3与所述外壳1的外部环境隔断。而在其他实施例中，将所述保温材料3固定在所述外壳1的内壁上，使所述保温材料3与所述外壳1的外部环境隔断。

将所述发热片4插入在所述保温材料3中，而且与所述保温层同轴设置。所述保温层为环形结构，而且为夹层，并嵌入在所述外壳1内开设的封闭腔体中。

驱使所述发热片4对所述保温材料3进行加热。由于发热片4为恒温加热材料制成的加热片，因此到达一定的高温后不在升温。

检测所述保温层的温度。检测的具体方法很多，如可以使用传感器探头，只要能够实时检测到温度即可。在本实施例中，通过所述温度感应器检测所述保温层的温度，并将所述保温层的温度数据与时间相对应以形成温度曲线。

通过所述温控开关5使所述保温层的温度达到预设温度，并控制所述发热片4使所述保温层的温度恒定在预设温度区间内，所述预设温度位于所述预设温度区间内。预设温度和预设温度区间可以根据实际需要进行设置即可，只要能够满足元器件工作的环境温度即可。

将所述保温层的温度数据与时间相对应以形成温度曲线。

根据所述温度曲线，形成温度-时间变化图。因为每个时间点所对应的温度数据有且仅有一个，因此所形成的曲线也是唯一的，因此可以生成二维曲线图。

将所述预设温度区间标注在所述温度-时间变化图上。预设温度区间为一个矩形区间，而曲线大部分应都在矩形区间内，一旦曲线出了矩形区间即可认为此时的温度异常。

根据所述温度-时间变化图，统计所述保温层的温度不在所述预设温度区间内的持续时间，并统计所述保温层的温度不在预设温度区间内的次数。

将所述保温层的温度不在所述预设温度区间内的持续时间与一个预设时间进行比较，还将所述保温层的温度不在预设温度区间内的次数与一个预设次数进行比较。

在所述保温层的温度不在所述预设温度区间内的持续时间大于一个预设时间，或所述保温层的温度不在预设温度区间内的次数大于一个预设次数时，发出声光报警信息。

综上所述，相较于现有的流量变送器，本实施例的耐低温的流量变送器具有以下优点：

1、该流量变送器的保温方法，其增设保温材料3、发热片4和温控开关5，保温材料3形成了保温层结构，这样能够隔绝外界低温，同时减少热量损失，而发热片4则可以对保温材料3进行加热，这样温控开关5就可以通过控制发热片4，使得保温层的温度达到预设温度，并且保温层温度可以恒定在预设温度区间内，使得流量变送器整体温度不会过低，从而保护内部的电子元件，能够长期使用在低温环境中，避免流量变送器受损或失灵，得到了提高流量变送器寿命，降低变送器制造材料成本，便于使用的技术效果。

2、该流量变送器的保温方法，其所应用的流量变送器的外壳1包括上立柱11和下立柱12，而上立柱11为双层结构，保温层即设置为夹层，这样可以防止检测液体直接侵蚀保温材料3，同时组装得更加牢固，可以避免液体残留在保温材料3中，同时可以防止液体进入到外壳1内。

实施例2

本实施例提供了一种该流量变送器的保温方法，该方法在实施例1的基础上细化。其中，该保温方法所对应的变送器在实施例1的基础上增加了温度感应器和报警装置。温度感应器的数量至少为一个，温度感应器安装在外壳1中，并用于检测保温层的温度。所述保温方法通过所述温度感应器检测所述保温层的温度，并将所述保温层的温度数据与时间相对应以形成温度曲线。报警装置用于在保温层的温度不在预设温度区间内的持续时间大于一个预设时间，或保温层的温度不在预设温度区间内的次数大于一个预设次数时，发出声光报警信息。其中，所述保温方法通过所述报警装置发出声光报警信息。

温度感应器和报警装置能够及时将内部温度信息反馈出来，当检测到保温层的温度不在预设温度区间内的时间或者次数超过预设值时，报警装置就会发出声光报警信息，这样就能够及时发现加热片发生故障。这样，一方面可以避免持续低温对内部元件造成损坏，同时还能及时进行维修，另一方面也可以及时发现测量异常，防止检测到错误的数据，提高测量的准确性。

实施例3

本实施例提供了一种涡轮流量计，该涡轮流量计能够耐-40度以下的低温，对低温液体的流量进行检测。在本实施例中，涡轮流量计包括实施例1或实施例2中的所对应的流量变送器，还可以包括现有的涡轮流量计的结构。

实施例4

本实施例提供了一种流量变送器的保温装置，该装置应用实施例1或实施例2中的流量变送器的保温方法。该保温装置包括组装模块、加热驱动模块、检测模块、温控模块、比较模块以及温度预警模块。

组装模块用于先在所述外壳1上设置所述保温材料3，以形成一个保温层，再将所述发热片4插入在所述保温材料3中，且与所述保温层同轴设置。加热驱动模块用于驱使所述发热片4对所述保温材料3进行加热。检测模块用于检测所述保温层的温度。温控模块用于使所述保温层的温度达到一个预设温度，并控制所述发热片4使所述保温层的温度恒定在一个预设温度区间内，所述预设温度位于所述预设温度区间内。比较模块用于将所述保温层的温度不在所述预设温度区间内的持续时间与一个预设时间进行比较，还用于将所述保温层的温度不在预设温度区间内的次数与一个预设次数进行比较。温度预警模块用于在所述保温层的温度不在所述预设温度区间内的持续时间大于所述预设时间，或所述保温层的温度不在预设温度区间内的次数大于所述预设次数时，发出声光报警信息。

以上所述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 (10)

1.一种流量变送器的保温方法，所述流量变送器包括外壳、保温材料和发热片；所述保温材料安装在所述外壳上；所述发热片插入在所述保温材料中，且与所述保温层同轴设置，并用于对所述保温材料进行加热；其特征在于，所述保温方法包括以下步骤：

在所述外壳上设置所述保温材料，以形成一个保温层；

将所述发热片插入在所述保温材料中，且与所述保温层同轴设置；

驱使所述发热片对所述保温材料进行加热；

检测所述保温层的温度；

使所述保温层的温度达到一个预设温度，并控制所述发热片使所述保温层的温度恒定在一个预设温度区间内，所述预设温度位于所述预设温度区间内；

将所述保温层的温度数据与时间相对应以形成温度曲线；

根据所述温度曲线，形成温度-时间变化图；

将所述预设温度区间标注在所述温度-时间变化图上；

根据所述温度-时间变化图，统计所述保温层的温度不在所述预设温度区间内的持续时间，并统计所述保温层的温度不在预设温度区间内的次数；

将所述保温层的温度不在所述预设温度区间内的持续时间与一个预设时间进行比较，并将所述保温层的温度不在预设温度区间内的次数与一个预设次数进行比较；

在所述保温层的温度不在所述预设温度区间内的持续时间大于一个预设时间，或所述保温层的温度不在预设温度区间内的次数大于一个预设次数时，发出声光报警信息。

2.如权利要求1所述的流量变送器的保温方法，其特征在于，将所述保温材料嵌入在所述外壳内或固定在所述外壳的内壁上，使所述保温材料与所述外壳的外部环境隔断。

3.如权利要求1所述的流量变送器的保温方法，其特征在于，所述保温层为环形结构，且为夹层，并嵌入在所述外壳内开设的封闭腔体中。

4.如权利要求1所述的流量变送器的保温方法，其特征在于，所述流量变送器还包括至少一个温度感应器，所述温度感应器安装在所述外壳中；所述保温方法通过所述温度感应器检测所述保温层的温度。

5.如权利要求4所述的流量变送器的保温方法，其特征在于，所述流量变送器还包括信号采集组件和温控开关；所述信号采集组件与所述保温材料同轴设置且不位于同一径向上；所述温控开关安装在所述保温层中，并用于开启或关闭所述发热片。

6.如权利要求1所述的流量变送器的保温方法，其特征在于，所述流量变送器还包括报警装置，所述报警装置设置在所述外壳外；所述保温方法通过所述报警装置发出声光报警信息。

7.如权利要求1所述的流量变送器的保温方法，其特征在于，所述保温层为嵌入在所述外壳中的夹层，所述加热片为恒温加热材料制成的加热片。

8.如权利要求5所述的流量变送器的保温方法，其特征在于，所述外壳包括上立柱和下立柱；所述信号采集组件安装在所述下立柱的端部上，所述保温层设置在所述上立柱上；所述上立柱包括外套和内套；所述外套和所述内套同轴设置，且底端均连接在所述下立柱的顶端上，所述保温层位于所述外套和所述内套之间。

9.如权利要求8所述的流量变送器的保温方法，其特征在于，所述下立柱呈T型且为中空结构；所述流量变送器还包括：

灌封胶，其灌入在所述下立柱中，以将所述下立柱与所述信号采集组件固定连接；以及

霍斯曼接头，其安装在外壳上，并位于所述外壳远离所述信号采集组件的一侧。

10.一种流量变送器的保温装置，其应用如权利要求1-9中任意一项所述的流量变送器的保温方法，其特征在于，其包括：

组装模块，其用于先在所述外壳上设置所述保温材料，以形成一个保温层，再将所述发热片插入在所述保温材料中，且与所述保温层同轴设置；

加热驱动模块，其用于驱使所述发热片对所述保温材料进行加热；

检测模块，其用于检测所述保温层的温度；

温控模块，其用于使所述保温层的温度达到一个预设温度，并控制所述发热片使所述保温层的温度恒定在一个预设温度区间内，所述预设温度位于所述预设温度区间内；

比较模块，其用于将所述保温层的温度不在所述预设温度区间内的持续时间与一个预设时间进行比较，还用于将所述保温层的温度不在预设温度区间内的次数与一个预设次数进行比较；以及

温度预警模块，其用于在所述保温层的温度不在所述预设温度区间内的持续时间大于所述预设时间，或所述保温层的温度不在预设温度区间内的次数大于所述预设次数时，发出声光报警信息。

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