CN200989800Y - 无磁检测气体涡轮流量计 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种无磁检测气体涡轮流量计，主要是由前导流体1、后导流体2、装在导流体内的机芯4、安装在机芯4上的涡轮3、以及与激励与检测处理电路8连接并装在保护套7内电感传感器6组成，其特征在于在无阻尼特性塑料制作或阻尼特性弱铝合金制作的涡轮3端面或内部嵌入一片或多片阻尼特性强金属片5；如果当在机芯4后端安装有一个无阻尼特性塑料制作或阻尼特性弱铝合金制作的发讯盘9，也可同样或在发讯盘9端面或内部嵌入一片或多片阻尼特性强金属片5。本实用新型具有如下优点：检测机构不产生磁吸力对涡轮或发讯盘旋转影响，能对气体小流量进行测量，使气体涡轮流量计始动流量降低，提高精度，同时可以实现高频低功耗检测，由电池供电长期运行，不受外部磁场的影响。

Description

无磁检测气体涡轮流量计

技术领域

本实用新型专利涉及气体涡轮流量计自动转速检测结构，特别是一种无磁检测气体涡轮流量计，属气体流量计量领域。

背景技术

气体涡轮流量计是由气体流动推动涡轮旋转，通过检测涡轮转速，实现气体流量测量的流量计。目前，国内外用于转速检测的结构有：

1.电感式电磁感应结构：由永久磁钢、导磁棒(铁芯)和线圈组成电磁感应传感器。当涡轮转动时，安装在涡轮上的导磁体切割磁力线运动而改变了磁路的磁阻，从电感线圈上输出感应电动势，其强弱随磁路的磁阻变化而变化，经放大器放大后输出频率与转速成正比的脉冲信号，从而实现对气体流量的测量。该结构的缺点是输出信号幅度与转速有关，且受磁吸力的影响，导致旋转阻力加大，流量计始动流量偏大，且影响流量计的精度。

2.半导体磁阻式电磁感应法结构：由半导体材料制成半导体磁阻传感器，在涡轮上镶嵌磁钢，通过涡轮及磁钢旋转，产生旋转磁场，感应磁阻传感器，由磁阻传感器在电桥电路中的电压变化，经放大器放大，输出频率与转速成正比的脉冲信号，从而实现对气体流量的测量。该结构的缺点是受磁吸力的影响，造成涡轮旋转阻力加大，导致流量计始动流量偏大，且影响流量计的精度。

3.霍尔效应法结构：该方法是在涡轮内腔装有一块永久磁钢，在霍尔元件中通以直流或交流电流产生一磁场，当涡轮及磁钢旋转时，由于电磁感应，在霍尔元件中输出交变电压，其频率与涡轮转速成正比。测出此频率就能测量气体的流量。这种结构的缺点是工作电流大，难于实现电池供电。

4.光电法结构：在涡轮上钻孔或在其转动轴上安装黑白盘，通过光电法检测涡轮的转速，从而实现对气体流量的测量，该结构的缺点是工作电流大，无法实现电池供电。

5.干簧管法结构：在涡轮上镶嵌磁铁，并在周围安装干簧管，通过磁铁转动带动干簧管的吸放来检测转速，从而实现对气体流量的测量。该结构的缺点是只能检测通过机械减速后的低频信号，无法检测高频信号，且容易受外磁场的干扰。

综上所述，目前用于气体涡轮流量计的五种结构存在始动流量偏大，精度差，无法实现电池供电，易受外界磁场干扰等缺点。

发明内容

本实用新型是针对现有气体涡轮流量计检测的存在的缺点，而设计的一种既能降低气体流量计的始动流量，提高精度，又可实现高频低功耗检测，由电池供电长期运行，抗磁干扰能力强的新型结构的一种无滋检测气体涡轮流量计。

本实用新型技术是通过如下技术方案来实现。一种无磁检测气体涡轮流量计主要是由前导流体1、后导流体2、装在导流体内的机芯4、安装在机芯4上的涡轮3、以及与激励与检测处理电路8连接并装在保护套7内电感传感器6组成，其特征在于在无阻尼特性塑料制作或阻尼特性弱铝合金制作的涡轮3端面或内部嵌入一片或多片阻尼特性强金属片5；如果当在机芯4后端安装有一个无阻尼特性塑料制作或阻尼特性弱铝合金制作的发讯盘9，也可同样或在发讯盘9端面或内部嵌入一片或多片阻尼特性强金属片5；相应的在涡轮3或发讯盘6附近安装电感传感器，而电感传感器与激励与检测处理电路8的电容器连接构成谐振传感器(LC传感器)。

本实用新型无磁检测气体涡轮流量计的工作原理如下：在涡轮或发讯盘附近安装电感传感器，而电感传感器与电容器构成谐振传感器(LC传感器)，随着涡轮或发讯盘的转动，LC传感器的振荡强度随着涡轮或发讯盘的材料的阻尼特性不同而变化，当由无阻尼特性的非金属或阻尼特性弱的金属材料制成的涡轮或发讯盘经过电感传感器时，振荡的强度属于自然衰减，而当由阻尼特性强的金属材料制成的涡轮或发讯盘经过电感传感器时，振荡的衰减程度大大加强，并且，由于涡轮或发讯盘材料的阻尼特性不同，引起LC传感器的振荡强度衰减的速度也不一样。本技术方案就是根据这一原理将涡轮或发讯盘由不同材料制成特定的结构，促使涡轮或发讯盘在旋转一周内对电感传感器产生完全不同的振荡衰减变化，从而通过激发电路周期性地激发LC传感器并由后端检测和处理电路检测振荡强度变化并做相应的处理，检测出涡轮或发讯盘的转速，从而检测出气体的流量。后端检测和处理电路可自行设计，也可以选用专用旋转检测芯片。

本实用新型技术的无磁检测气体涡轮流量计与现有的气体涡轮流量计相比具有如下优点：检测机构不产生磁吸力对涡轮或发讯盘旋转影响，能对气体小流量进行测量，使气体涡轮流量计始动流量降低，提高精度，同时可以实现高频低功耗检测，由电池供电长期运行，不受外部磁场的磁场的影响。

附图说明

下面结合附图和实例对本实用新型技术作进一步详细说明。

图1为第一种实施例的无磁检测气体涡轮流量计的结构示意图。

图2为第二种实施例的无磁检测气体涡轮流量计的结构示意图。

图3为第三种实施例的无磁检测气体涡轮流量计的结构示意图。

图4为第四种实施例的无磁检测气体涡轮流量计的结构示意图。

图中：1、前导流体2、后导流体3、涡轮4、机芯5、金属片6、电感传感器7、保护套8、激励与检测处理电路9、发讯盘

具体实施方式

如图1和图2所示：无磁检测气体涡轮流量计主要是由前导流体1、后导流体2、装在导流体内的机芯4、安装在机芯4上的涡轮3、以及与激励与检测处理电路8连接并装在保护套7内电感传感器6组成，其特征在于在无阻尼特性塑料制作或阻尼特性弱铝合金制作的涡轮3端面或内部嵌入一片或多片阻尼特性强金属片5或在阻尼特性弱铝合金制作的涡轮3端面局部涂覆一层阻尼特性强金属薄膜。图1和图2都为在涡轮端面或内部嵌入一片或多片金属片5的无磁检测气体涡轮流量计结构示意图。其中图1中涡轮采用无阻尼特性塑料制作，而图2为涡轮采用阻尼特性弱的铝合金材料制作

如图3和图4所示：无磁检测气体涡轮流量计主要是由前导流体1、后导流体2、装在导流体内的机芯4、安装在机芯4上的涡轮3、以及与激励与检测处理电路8连接和装在保护套7内电感传感器6组成，其特征在于当在机芯4后端安装有一个无阻尼特性塑料制作或阻尼特性弱铝合金制作的发讯盘9时，也可同样在发讯盘9端面或内部嵌入一片或多片阻尼特性强金属片5，或在阻尼特性弱铝合金制作的发讯盘9端面局部涂覆一层阻尼特性强金属薄膜。图3和图4为在安装在机芯后端的发讯盘的端面或内部嵌入一片或多片金属片5的无磁检测气体涡轮流量计结构示意图。其中图3中的发讯盘采用无阻尼特性塑料制作，而图4为发讯盘采用阻尼特性弱的铝合金材料制作。

Claims (3)

1.一种无磁检测气体涡轮流量计主要是由前导流体(1)、后导流体(2)、装在导流体内的机芯(4)、安装在机芯(4)上的涡轮(3)、以及与激励与检测处理电路(8)连接并装在保护套(7)内电感传感器(6)组成，其特征在于在无阻尼特性塑料制作或阻尼特性弱铝合金制作的涡轮(3)端面或内部嵌入一片或多片阻尼特性强金属片(5)；如果当在机芯(4)后端安装有一个无阻尼特性塑料制作或阻尼特性弱铝合金制作的发讯盘(9)，也可同样或在发讯盘(9)端面或内部嵌入一片或多片阻尼特性强金属片(5)；相应的在涡轮(3)或发讯盘(6)附近安装电感传感器，而电感传感器与激励与检测处理电路(8)的电容器连接构成谐振传感器。

2.根据权利要求1所述的一种无磁检测气体涡轮流量计，其特征在于在阻尼特性弱铝合金制作的涡轮(3)端面局部涂覆一层阻尼特性强金属薄膜。

3.根据权利要求1所述的一种无磁检测气体涡轮流量计，其特征在于在阻尼特性弱铝合金制作的发讯盘(9)的端面局部涂覆一层阻尼特性强金属薄膜。

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