CN209342159U - 一种基于高精度传感器的温压流一体化变送器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及变送器技术领域，尤其为一种基于高精度传感器的温压流一体化变送器，包括机箱、流速变送器、压力变送器、温度变送器、端盖和皮托管，所述机箱外部一侧通过螺栓与端盖以拆卸的方式连接，所述端盖一侧安装有皮托管，且皮托管内部设置有防护管。本实用新型中测量精度高，抗干扰能力强、可靠性好，自带校准和反吹功能、可长期连续工作，可快速拆卸的一体式结构，便于包装、运输和搬运，安装和接线便捷，维护量低、维护简便，体积小，结构紧凑，需要的安装空间小，采用进口高精度高稳定性微压传感器，可选分体式显示控制单元，设置速度场系数，满足多工况、高温、高湿、高腐蚀性环境下的正常测量及选材设。

Description

一种基于高精度传感器的温压流一体化变送器

技术领域

本实用新型涉及变送器技术领域，具体为一种基于高精度传感器的温压流一体化变送器。

背景技术

温压流一体化测量装置的结构主要包括微差压变送器、静压传感器、热电阻（或热电偶）、皮托管、反吹电磁阀、温度压力补偿等。其测量原理是：一次取压元件采用传统的皮托管测量方式，在正确安装后，皮托管的全压、背压取压管将检测到的动压与静压分别传递到差压变送器，差压变送器将动压与静压之差转换为 4~20mA 开方比例电流传送给配电箱数据采集模块，CEMS 机柜内的计算机进行数据处理。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于高精度传感器的温压流一体化变送器，测量精度高，抗干扰能力强、可靠性好，自带校准和反吹功能、可长期连续工作，可快速拆卸的一体式结构，便于包装、运输和搬运，安装和接线便捷，维护量低、维护简便，体积小，结构紧凑，需要的安装空间小，采用进口高精度高稳定性微压传感器，可选分体式显示控制单元，设置速度场系数，满足多工况、高温、高湿、高腐蚀性环境下的正常测量及选材设计。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种基于高精度传感器的温压流一体化变送器，包括机箱、流速变送器、压力变送器、温度变送器、端盖和皮托管，所述机箱外部一侧通过螺栓与端盖以拆卸的方式连接，所述端盖一侧安装有皮托管，且皮托管内部设置有防护管，所述防护管内部安装有X型皮托管检测探头，且X型皮托管检测探头延伸到防护管一端，所述端盖内侧安装有温度传感器，所述皮托管内部与防护管并列安装有取静压探头，所述机箱内部上端一侧通过螺栓固定压力变送器，所述机箱内部中端固定温度变送器，所述机箱内部一侧安装有流速变送器，所述机箱内部于流速变送器的一侧安装有反吹电磁阀，所述流速变送器底部一侧安装有三通阀，且三通阀右侧通过传输管与反吹电磁阀连通，三通阀上端通过传输管与皮托管内部的X型皮托管检测探头一端连通，所述端盖内侧的温度传感器与机箱内部的温度变送器连通，所述压力变送器与取静压探头连通，所述温度变送器通过传输管与反吹电磁阀连通。

优选的，所述流速变送器底部通过固定架a固定在机箱底部。

优选的，所述反吹电磁阀底部通过固定架b安装在机箱底部。

优选的，所述压力变送器下端安装有泄压阀。

优选的，所述机箱底端于反吹电磁阀底部设置有吹气口扫接。

优选的，所述皮托管与连接口之间设置有隔热垫圈。

与现有技术相比，本实用新型的设计点是：

1、本实用新型中，采用高精度温、压、流传感器设计；

2、本实用新型中，采用高精度温、压、流传感器设计；

3、本实用新型中，采用仪器过压保护功能设计；

4、本实用新型中，采用可卸式皮托管连接，多工况自由取样检测设计；

5、采用自主研制软件控制气路，实现仪器高效自动反吹功能。

附图说明

图1为本实用新型一种基于高精度传感器的温压流一体化变送器内部结构示意图；

图2为本实用新型一种基于高精度传感器的温压流一体化变送器机箱结构示意图；

图3为本实用新型一种基于高精度传感器的温压流一体化变送器皮托管结构示意图。

图中：1、机箱；2、流速变送器；3、压力变送器；4、温度变送器；5、反吹电磁阀；6、吹气口扫接；7、端盖；8、皮托管；9、防护管；10、X型皮托管检测探头；11、取静压探头；12、温度传感器；13、固定架a；14、固定架b。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-3，本实用新型提供一种技术方案：

一种基于高精度传感器的温压流一体化变送器，包括机箱1、流速变送器2、压力变送器3、温度变送器4、端盖7和皮托管8，所述机箱1外部一侧通过螺栓与端盖7以拆卸的方式连接，所述端盖7一侧安装有皮托管8，且皮托管8内部设置有防护管9，所述防护管9内部安装有X型皮托管检测探头10，且X型皮托管检测探头10延伸到防护管9一端，所述端盖7内侧安装有温度传感器12，所述皮托管8内部与防护管9并列安装有取静压探头11，所述机箱1内部上端一侧通过螺栓固定压力变送器3，所述压力变送器3下端安装有泄压阀，这样可保证异常情况下不损坏差压变送器，从而保护仪器，提高仪器的稳定性，所述机箱1内部中端固定温度变送器4，所述机箱1内部一侧安装有流速变送器2，所述流速变送器2底部通过固定架a13固定在机箱1底部，加强稳定性，所述机箱1内部于流速变送器2的一侧安装有反吹电磁阀5，所述反吹电磁阀5底部通过固定架b14安装在机箱1底部，所述流速变送器2底部一侧安装有三通阀，且三通阀右侧通过传输管与反吹电磁阀5连通，三通阀上端通过传输管与皮托管8内部的X型皮托管检测探头10一端连通，所述皮托管8与连接口之间设置有隔热垫圈，增设的隔热垫圈阻隔了烟道内热量从皮托管外部传导到机身，将取得优化结构的有益效果，所述端盖7内侧的温度传感器12与机箱1内部的温度变送器4连通，所述压力变送器3与取静压探头11连通，所述温度变送器4通过传输管与反吹电磁阀5连通，所述机箱1底端于反吹电磁阀5底部设置有吹气口扫接6。

具体说明：①、采用高精度温、压、流传感器设计

温度测量采用铂金电阻温度传感器，检测到温度后经过稳压滤波、运算放大、非线性校正、V/I转换、恒流及反向保护等电路处理后，转换成与温度成线性关系的4-20mA电流信号输出。

压力测量采用高精度隔离膜压力传感器，并内置了美国BB公司专用转换电路，转换成与压力成线性关系的4-20mA电流信号输出。

流速测量采用皮托管法流速计测量，皮托管流速计主要由“X”型、“S型”皮托管设计检测探头、取压管保护套管、流速变送器等部件构成。测量时将皮托管流速计探头插入管路中，并使全压和静压探头中心轴线处于过流断面中心且与流线方向一致，全压探头测孔正面应对来流，检测流体总压，并将其传递给流速变送器；同时静压探头测孔检测静压也将其传递给流速变送器，变送器读取动﹑静压差值并将其转换成相应的流速比例电流4-20mA输出。

②、采用双差压变送器实现双量程切换功能设计

采用双通道模式，即当流速低于5m/s时自动切换到小量程差压传感器通道，当流速高于5m/s时自动切换到大量程差压传感器通道，这样既能满足低流速现场需求，也能满足高流速现场需求。

③、采用仪器过压保护功能设计

通过增加一个泄压阀，当压力超过0.5Mpa时，仪器自动打开泄压阀泄压，这样可保证异常情况下不损坏差压变送器，从而保护仪器，提高仪器的稳定性。

④、采用可卸式皮托管连接，多工况自由取样检测设计

市场上大部分产品属于一体式单一皮托管连接设计，长度定性不可根据不同监测工况距离而自由架设，且监测工况点唯一，不可有效实现一步多工况数据监测，当不同烟道的直径不同，或遇到直径差异较大的烟道时，温压流一体化监测仪也无法安装，在维护时需要的空间相比也较大，不适合部分现场的调试和维护，因此我们设计开发成采用可卸式皮托管连接设计，管长度不同，可根据烟道的直径选取适合长度的皮托管，三个皮托管末端分别位于烟道中心与靠近两侧壁位置处，实时检测烟道内三个具有代表性流速的位置，采用平均值代表最 终烟气流量，结果更为准确，同时实现多工况自由取样监测。并且本项目还设有连接口安装的皮托管固定法兰，使得皮托管与连接口可卸式连接，便于根据烟道的大小更换不同长度的皮托管，提高了产品的适用性；蝶形螺母相较普通螺母两侧延伸有手柄，便于操作者手动拧紧，提高了操作便捷性。

另一方案，还可对于现有市场的不同需求，对监测仪器实现兼备分体式设计提供更加有利组装空间，通过成取样和测量两个部分，在中间采用聚四氟乙烯管连接，即更佳方便拆卸，和整体系统单元的运维。

⑤、采用皮托管固定法兰与蝶形螺母间隔热垫圈设计

通过该技术方案，因烟道内的烟气存在较高的热量，皮托管与连接口之间若直接连接，热量将从连接口进入机身内部，较高的热量无法散发，提高了机身损坏的风险，增设的隔热垫圈阻隔了烟道内热量从皮托管外部传导到机身，将取得优化结构的有益效果。

⑤、采用高温、高湿、高腐蚀性能316L不锈钢材料设计

皮托管和铠装热电阻采用进口316L不锈钢材料设计，同时外加不锈钢保护套和抱箍端盖集成为一体式皮托管和温度探头。该仪器选用的不锈钢材质，还可以在300℃的烟道中正常工作，且耐腐蚀性极强，仪器内部增加一个温度传感器，通过温控器和继电器联动，控制仪器本体内部加热或者散热，这样可以大大提高仪器的性能和稳定性。

⑥、采用自主研制软件控制气路，实现仪器高效自动反吹功能

为了解决市场上大部分产品反吹效果不理想的情况，本项目通过自主编程设计的气路控制软件开发，在反吹时可高效实行脉冲式反吹功能，并且在压缩空气进气端增加一个集气包，这样即节约成本，又可以更有效的实现管路吹扫。

有益效果：

1测量精度高，抗干扰能力强、可靠性好，自带校准和反吹功能、可长期连续工作；

2可快速拆卸的一体式结构，便于包装、运输和搬运；

3安装和接线便捷，维护量低、维护简便；

4体积小，结构紧凑，需要的安装空间小；

5采用进口高精度高稳定性微压传感器；

6可选分体式显示控制单元，设置速度场系数；

7满足多工况、高温、高湿、高腐蚀性环境下的正常测量及选材设计。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种基于高精度传感器的温压流一体化变送器，其特征在于：包括机箱（1）、流速变送器（2）、压力变送器（3）、温度变送器（4）、端盖（7）和皮托管（8），所述机箱（1）外部一侧通过螺栓与端盖（7）以拆卸的方式连接，所述端盖（7）一侧安装有皮托管（8），且皮托管（8）内部设置有防护管（9），所述防护管（9）内部安装有X型皮托管检测探头（10），且X型皮托管检测探头（10）延伸到防护管（9）一端，所述端盖（7）内侧安装有温度传感器（12），所述皮托管（8）内部与防护管（9）并列安装有取静压探头（11），所述机箱（1）内部上端一侧通过螺栓固定压力变送器（3），所述机箱（1）内部中端固定温度变送器（4），所述机箱（1）内部一侧安装有流速变送器（2），所述机箱（1）内部于流速变送器（2）的一侧安装有反吹电磁阀（5），所述流速变送器（2）底部一侧安装有三通阀，且三通阀右侧通过传输管与反吹电磁阀（5）连通，三通阀上端通过传输管与皮托管（8）内部的X型皮托管检测探头（10）一端连通，所述端盖（7）内侧的温度传感器（12）与机箱（1）内部的温度变送器（4）连通，所述压力变送器（3）与取静压探头（11）连通，所述温度变送器（4）通过传输管与反吹电磁阀（5）连通。

2.根据权利要求1所述的一种基于高精度传感器的温压流一体化变送器，其特征在于：所述流速变送器（2）底部通过固定架a（13）固定在机箱（1）底部。

3.根据权利要求1所述的一种基于高精度传感器的温压流一体化变送器，其特征在于：所述反吹电磁阀（5）底部通过固定架b（14）安装在机箱（1）底部。

4.根据权利要求1所述的一种基于高精度传感器的温压流一体化变送器，其特征在于：所述压力变送器（3）下端安装有泄压阀。

5.根据权利要求1所述的一种基于高精度传感器的温压流一体化变送器，其特征在于：所述机箱（1）底端于反吹电磁阀（5）底部设置有吹气口扫接（6）。

6.根据权利要求1所述的一种基于高精度传感器的温压流一体化变送器，其特征在于：所述皮托管（8）与连接口之间设置有隔热垫圈。