CN203745009U - 一种涡街流量计探头 - Google Patents

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顾宇
张伟
叶寒生
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Abstract

本实用新型公开了一种涡街流量计探头，其特征是：在一个探头壳体中设置压电器件，压电器件是在一个压电芯柱上，以一上一下呈“串”字形间隔设置矩形上压电片和矩形下压电片，在压电芯柱的顶端或底端设置配重块；在压电芯柱、矩形上压电片和矩形下压电片上分别引出公有信号线、噪声拾取信号线和流量信号线。本实用新型用于拾取振动和噪声信号，并且能够区别出涡街信号，从而提高涡街流量计的抗干扰能力，提高灵敏度。

Description

一种涡街流量计探头
技术领域
本实用新型涉及涡街流量计，尤其涉及一种可分别检测涡街信号与振动信号压电型涡街流量计探头。
背景技术
涡街流量计通过压电探头检测流体流动产生的漩涡，其中漩涡的频率正比于流体的流量。由于涡街探头所处测量环境不同，会受到各种干扰信号的影响，如管道的振动、周围的电磁干扰等，探头灵敏度越高接收到的干扰信号越强。而传统的涡街流量计压电探头检测到的信号为涡街信号与振动信号的混合体，从信号中无法识别出干扰信号与涡街信号，从而无法做到准确测量。针对这一问题，虽然已有提出各种用于识别干扰信号与涡街信号的技术手段，但已有的技术手段或是都难于实现，或是与系统不兼容。
涡街流量计是通过涡街探头来实现对流量信号的测量。目前涡街信号检测元件的结构型式大致可以分为两类：一类如图3所示，是在探头外壳1中固定设置中芯柱2，中芯柱2上通过导电胶粘接压电陶瓷片，压电陶瓷片外包裹有绝缘层3，一对信号线4与中芯柱2相连，这种探头结构不能区分流量信号和干扰信号，导致涡街流量计可能出现在无流量情况下显示有数据、对振动干扰的反应比较灵敏等问题，因此只能适用于现场条件好，无振动干扰的环境；另一类如图4所示，呈一上一下固定连接有上层探头外壳1a和下层探头外壳1b，在上层探头外壳1a和下层探头外壳1b中分别固定设置上层中芯柱2a和下层中芯柱2b，同样设置有绝缘层，在上层中芯柱2a和下层中芯柱2b分别上层信号线4a和下层信号线4b。这一结构形式解决了涡街探头在管道环境下可识别振动和涡街信号的问题，但其结构复杂，现场安装不方便。
实用新型内容
本实用新型是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种涡街流量计探头，用于拾取振动和噪声信号，并且能够区别出涡街信号，从而提高涡街流量计的抗干扰能力，提高灵敏度。
本实用新型为解决技术问题采用如下技术方案：
本实用新型涡街流量计探头的结构特点是：在一个探头壳体中设置压电器件，所述压电器件是在一个压电芯柱上，以一上一下呈“串”字形间隔设置矩形上压电片和矩形下压电片，在所述压电芯柱的顶端或底端设置配重块；在所述压电芯柱、矩形上压电片和矩形下压电片上分别引出公有信号线、噪声拾取信号线和流量信号线。
本实用新型涡街流量计探头的结构特点也在于：在一个探头壳体中设置压电器件，所述压电器件是在绝缘芯柱上，以一上一下呈“工”字形设置环形上压电片和环形下压电片；在所述环形上压电片的顶部或在所述环形下压电片的底部设置有配重块；在所述绝缘芯柱、环形上压电片和环形下压电片上分别引出公有信号线、噪声拾取信号线和流量信号线。
与已有技术相比，本实用新型有益效果体现在：
本实用新型用于拾取振动和噪声信号，并且能够区别出涡街信号，从而提高涡街流量计的抗干扰能力，提高灵敏度。
附图说明
图1a为本实用新型结构示意图；
图1b为图1a所示结构的另一形式示意图；
图2a为本实用新型另一形式结构示意图；
图2b为图2a所示结构的另一形式示意图；
图3和图4为现有技术中两类不同形式的探头结构示意图；
图中标号：1探头外壳；2中芯柱；3绝缘层；4信号线；1a上层探头外壳；1b下层探头外壳；2a上层中芯柱；2b下层中芯柱；4a上层信号线；4b下层信号线。11探头壳体；22a压电芯柱；22b矩形上压电片；22c矩形下压电片；33配重块；44a公有信号线；44b噪声拾取信号线；44c流量信号线；55a绝缘芯柱；55b环形上压电片；55c环形下压电片。
具体实施方式
如图1a和图1b，本实施例中涡街流量计探头的结构形式是：在一个探头壳体11中设置压电器件，压电器件是在一个压电芯柱22a上，以一上一下呈“串”字形间隔设置矩形上压电片22b和矩形下压电片22c，在压电芯柱22a的顶端或底端设置配重块33；在压电芯柱22a、矩形上压电片22b和矩形下压电片22c上分别引出公有信号线44a、噪声拾取信号线44b和流量信号线44c；矩形压电片为长方形薄片状。
参见图2a和图2b，本实施例中涡街流量计探头的结构形式也可以是：在一个探头壳体11中设置压电器件，压电器件是在绝缘芯柱55a上，以一上一下呈“工”字形设置环形上压电片55b和环形下压电片55c；在环形上压电片55b的顶部或在环形下压电片55c的底部设置有配重块33；在绝缘芯柱55a、环形上压电片55b和环形下压电片55c上分别引出公有信号线44a、噪声拾取信号线44b和流量信号线44c；环形压电片为圆盘状。
测量原理：
测量时将探头置于管道内部，管道内流体(气体、汽体、液体)通过涡街发生体产生的漩涡信号使得涡街流量计探头下部发生形变，从而在矩形下压电片22c或环形下压电片55c上感生出强的信号，该信号的频率正比与流量；而振动信号则使得涡街流量计探头的上、下压电片或上、下压电环都感生出强的信号，该信号的频率正比与振动信号的频率。因此，涡街流量计的探头的下压电片或下压电环感生的信号的为流量信号与振动信号的复合体，而涡街流量计探头的矩形上压电片或环形上压电环感生的信号则仅为振动信号，通过对矩形上压电片或环形上压电片信号频率的分析，可滤除下压电片或下压电环感生信号中的振动信号，从而得到纯净的流量信号，计算得到精确的流量值。

Claims (2)

1.一种涡街流量计探头，其特征是：在一个探头壳体(11)中设置压电器件，所述压电器件是在一个压电芯柱(22a)上，以一上一下呈“串”字形间隔设置的矩形上压电片(22b)和矩形下压电片(22c)，在所述压电芯柱(22a)的顶端或底端设置配重块(33)；在所述压电芯柱(22a)、矩形上压电片(22b)和矩形下压电片(22c)上分别引出公有信号线(44a)、噪声拾取信号线(44b)和流量信号线(44c)。 
2.一种涡街流量计探头，其特征是：在一个探头壳体(11)中设置压电器件，所述压电器件是在绝缘芯柱(55a)上，以一上一下呈“工”字形设置的环形上压电片(55b)和环形下压电片(55c)；在所述环形上压电片(55b)的顶部或在所述环形下压电片(55c)的底部设置有配重块(33)；在所述绝缘芯柱(55a)、环形上压电片(55b)和环形下压电片(55c)上分别引出公有信号线(44a)、噪声拾取信号线(44b)和流量信号线(44c)。 
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