CN210036831U

CN210036831U - 一种平行式涡轮流量传感器

Info

Publication number: CN210036831U
Application number: CN201920751080.2U
Authority: CN
Inventors: 张红琴; 林洋; 靳文哲; 房相如; 马园; 吴志军; 张金艳; 李晓芳; 刘长礼; 张建勇; 王波; 赵育萱; 付宁超; 杨振宇; 李国选; 李金聚; 沈磊
Original assignee: Kaifeng Instrument Co Ltd
Current assignee: Kaifeng Instrument Co Ltd
Priority date: 2019-05-23
Filing date: 2019-05-23
Publication date: 2020-02-07
Anticipated expiration: 2029-05-23

Abstract

本实用新型公开了一种平行式涡轮流量传感器，它包括壳体，叶轮组件，以及前、后导流件；从壳体一端依次安装前导流件、前导流件压紧件、叶轮组件、后导流件以及后导流件压紧件；在所述壳体的外侧壁上开设有检测槽，在所述检测槽内设置有铁芯与叶轮组件的转轴相平行的信号检测器；所述信号检测器的信号输出端连接有导线，所述导线与信号放大器的信号输入端连接；在所述信号检测器外部的检测槽内安装有密封块；在所述信号检测器相对于出线端的另一端与检测槽内壁之间设置有与信号检测器铁芯相垂直的扩场铁芯；所述扩场铁芯与叶轮组件的位置相对应，且扩场铁芯的上端与信号检测器铁芯右端相贴合；所述导线穿过通孔的外口端设置有紧固密封组件。

Description

一种平行式涡轮流量传感器

技术领域

本实用新型属于液体和气体流量计量领域的传感器，具体地说是涉及到由信号检测器平行于叶轮旋转轴方向、机芯从壳体一端安装固定的涡轮流量传感器，来适用于核反应堆水力模拟实验。

背景技术

涡轮流量传感器是流量计量仪表，在过程控制、流量测量和储运交接、贸易计量中被广泛应用。它的工作原理是当流体通过时，推动有螺旋角的叶轮旋转，导磁材料做成的叶轮周期性改变传感器外部信号检测器线圈的磁通量，在线圈内产生一个电脉冲信号，该信号经过放大器放大处理，输出方波信号送给显示仪或计算机，计算出瞬时流量和累积流量。传统型涡轮流量传感器结构如图1所示，其由前导流件、后导流件、叶轮组件、壳体、外部的信号检测器和放大器组成。由于传统涡轮流量传感器的信号检测固定在壳体外部，径向空间占用比较大，该结构用于正常使用环境的管道流量测量是很有优势的。但是近年来随着核工业的发展，核反应堆水力模拟实验的使用环境就无法用常规涡轮来测量。核反应堆水力模拟实验的使用环境是有数百条方形或圆形外径的管子排列在一个大容器内，形成一个管束，各个管子之间间隙为2毫米，壁厚也比较薄，信号检测部分没办法按常规涡轮结构布置，只有在局促的侧壁上想办法；并且传统的涡轮流量计的机芯是从壳体两端安装，由压紧圈固定，其在正常环境下测量，机芯的安装就没有太多限制，一般长度不长，DN50口径仪表长度150毫米，加工和装配都比较容易。但是核反应堆水力模拟实验的管子是500毫米到5米长，内部台肩、沟槽等结构不容许改变，如果从两端安装，加工和装配都不可能实现，所以只能借用管子端部的一小段内径，来布置涡轮流量计，这样会给轴向定位和径向防转带来很大困难。

发明内容

本实用新型的技术任务是针对以上不足，提供一种能将信号检测器平行于叶轮旋转轴、且机芯从一端安装的、适用于核反应堆水力模拟实验的涡轮流量传感器。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种平行式涡轮流量传感器，它包括壳体，轴向安装在壳体介质流通腔内的叶轮组件，以及分别安装在叶轮组件两端的前、后导流件；在壳体其中一端的介质流通腔内侧壁上轴向分别加工有至少一个的前卡槽以及后卡槽；所述前导流件中的至少一个叶片外沿加工有用于卡装在前卡槽内的凸起部；所述后导流件中的至少一个叶片外沿加工有用于卡装在后卡槽内的凸起部，所述前、后卡槽均分别延伸至前、后导流件的相应安装位置，从而使得可以从壳体一端依次安装前导流件、前导流件压紧件、叶轮组件、后导流件以及后导流件压紧件；在所述壳体的外侧壁上开设有检测槽，在所述检测槽内设置有铁芯与叶轮组件的转轴相平行的信号检测器；所述信号检测器的信号输出端连接有导线，所述导线穿过开设在壳体上的通孔与设置在远端的信号放大器的信号输入端连接；在所述信号检测器外部的检测槽内安装有密封块；在所述信号检测器相对于出线端的另一端与检测槽内壁之间设置有与信号检测器铁芯相垂直的扩场铁芯；所述扩场铁芯与叶轮组件的位置相对应，且扩场铁芯的上端与信号检测器铁芯右端相贴合；所述导线穿过通孔的外口端设置有紧固密封组件。

进一步的，所述前、后导流件压紧件为孔用弹性挡圈。

进一步的，所述的紧固密封组件包括位于通孔内的电缆密封胶圈以及螺纹连接在通孔的外口端的、用于挤压电缆密封胶圈的螺塞套。

进一步的，所述通孔平行于叶轮组件的转轴设置。

进一步的，在所述信号检测器与检测槽以及密封块所围成的空腔内填装有密封填料。

本实用新型的原理是：本实用新型所述的平行式涡轮流量传感器主要由壳体、前导流件、叶轮组件、后导流件和放大器部分组成。采用信号检测器与叶轮旋转轴方向平行的结构，用扩场铁芯将磁力线改变方向，在叶轮旋转时也能切割磁力线，实现信号检测。采用从一端装配机芯组件的结构形式，用卡槽径向定位，卡圈轴向定位，降低较长壳体的加工难度和装配难度。当流量通过时，推动有螺旋角的叶轮旋转，周期性改变通过线圈的磁通量，使线圈内部产生一个周期性电信号，将信号经过放大转换处理，输出用户能接收的脉冲信号。

本实用新型的有益效果在于：1. 有效降低涡轮流量传感器的径向空间，能满足核反应堆水力模拟实验的使用环境，实现多管道排列紧密的流量测量）；

2. 可实现长管子内涡轮的安装，解决特殊用户管道特别长、或内部有台肩、沟槽的加工和装配。

附图说明

图1是现有技术的结构示意图。

图1中：1^、是壳体，2^、是导流件，3^、是接头，4^、是信号检测器，5^、是叶轮组件，6^、是放大器，7^、是压紧圈。

图2是本实用新型的壳体端面视图（连接结构示意图）。

图3是图2的A-A向剖视图。

图4是壳体的结构剖视图。

图5是前导流件的结构示意图。

图6是图5的左视图。

图7是后导流件的结构示意图。

图8是图7的左视图。

图9是传统信号检测器的磁场示意图。

图10是本实用新型增加了扩场铁芯后的信号检测器的磁场示意图。

图11是核反应堆水力模拟实验的管路排布图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。

如图2-8所示，本实用新型的平行式涡轮流量传感器，它包括壳体5，轴向安装在壳体介质流通腔内的叶轮组件9，以及分别安装在叶轮组件9两端的前、后导流件12、11；在壳体其中一端的介质流通腔内侧壁上轴向分别加工有两个的前卡槽13以及后卡槽14，每对前卡槽和后卡槽不重合，且每对前卡槽之间以及后卡槽之间均相对于壳体轴心对称；所述前导流件12中的两个同面的叶片外沿均加工有用于卡装在前卡槽13内的凸起部；所述后导流件11中的两个同面的叶片外沿均加工有用于卡装在后卡槽14内的凸起部，所述前、后卡槽13、14均分别延伸至前、后导流件12、11的相应安装位置，且前卡槽的深度大于后卡槽的深度，从而使得可以从壳体一端依次安装前导流件12、前导流件压紧件、叶轮组件9、后导流件11以及后导流件压紧件，前、后导流压紧件为孔用弹性挡圈，均需要事先加工好挡圈槽；在所述壳体的外侧壁上开设有检测槽，在所述检测槽内设置有铁芯与叶轮组件的转轴相平行的信号检测器7；所述信号检测器7的信号输出端连接有导线2，所述导线2穿过开设在壳体5上的通孔与设置在远端的信号放大器1的信号输入端连接；在所述信号检测器7外部的检测槽内安装有密封块6；在所述信号检测器相对于出线端的另一端与检测槽内壁之间设置有与信号检测器铁芯相垂直的扩场铁芯8；所述扩场铁芯8与叶轮组件9的位置相对应，且扩场铁芯8的上端与信号检测器铁芯右端相贴合；所述导线穿过通孔的外口端设置有紧固密封组件；所述的紧固密封组件包括位于通孔内的电缆密封胶圈4以及螺纹连接在通孔的外口端的、用于挤压电缆密封胶圈的螺塞套3；所述通孔平行于叶轮组件9的转轴设置，使得传感器的出线位于壳体的端部；在所述信号检测器7与检测槽以及密封块所围成的空腔内填装有密封填料15，虽然检测槽是最后焊接在壳体外表面，为了防水的效果更好，密封填料的作用还是有最好，密封填料采用硅橡胶海绵等常规填料。

如图9-10所示，本实施例在所述信号检测器相对于出线端的另一端与检测槽内壁之间设置有与信号检测器相垂直的扩场铁芯8，利用扩场铁芯8将磁力线改变方向，在叶轮旋转时也能切割磁力线，实现信号检测，如图9和10所示，传统的信号检测器其磁力线的方向是围绕着其本身的线圈以及铁芯在N-S极之间进行集束扩散，但是其磁力线的范围有限，当信号检测器与叶轮组件平时设置时，磁力线在叶轮的叶片的位置时几乎是平行的直线，导致试验中叶轮的叶片无法切割到磁力线，导致整个涡轮流量计无法检测到流量信号；而扩场铁芯8的存在下，从N极发出的磁力线会向扩场铁芯8的下端发散集束，（这样无形中扩大了信号检测器位于壳体内腔中的磁场面积）这样就使叶轮附近的磁场方向由平行变成了垂直，从而使得叶轮组件的叶片能够切割到磁力线，从而产生流量信号。

由于径向空间的限制，本实施例将信号检测器水平放置于壳体壁内，信号检测器内部的线圈、磁钢与叶轮转轴平行。为了使叶轮旋转能切割磁力线而产生信号，再由垂直于信号检测器的扩场铁芯8传导改变磁力线方向，实现信号检测的目的；将壳体内部轴向开槽，将机芯从壳体一端装入并固定，孔用弹性挡圈轴向定位；将壳体外壁径向开环形槽，安装信号检测器，用卡槽径向定位，从而降低较长壳体的加工难度和装配难度，并实现了管道内部安装的需要。

通过上面具体实施方式，所述技术领域的技术人员可容易的实现本实用新型。但是应当理解，本实用新型并不限于上述的具体实施方式。在公开的实施方式的基础上，所述技术领域的技术人员可任意组合不同的技术特征，从而实现不同的技术方案。

Claims

1.一种平行式涡轮流量传感器，它包括壳体（5），轴向安装在壳体介质流通腔内的叶轮组件（9），以及分别安装在叶轮组件（9）两端的前、后导流件（12、11）；其特征在于：在壳体其中一端的介质流通腔内侧壁上轴向分别加工有至少一个的前卡槽（13）以及后卡槽（14）；所述前导流件（12）中的至少一个叶片外沿加工有用于卡装在前卡槽（13）内的凸起部；所述后导流件（11）中的至少一个叶片外沿加工有用于卡装在后卡槽（14）内的凸起部，所述前、后卡槽（13、14）均分别延伸至前、后导流件（12、11）的相应安装位置，从而使得可以从壳体一端依次安装前导流件（12）、前导流件压紧件、叶轮组件（9）、后导流件（11）以及后导流件压紧件；在所述壳体的外侧壁上开设有检测槽，在所述检测槽内设置有铁芯与叶轮组件的转轴相平行的信号检测器（7）；所述信号检测器（7）的信号输出端连接有导线（2），所述导线（2）穿过开设在壳体（5）上的通孔与设置在远端的信号放大器（1）的信号输入端连接；在所述信号检测器（7）外部的检测槽内安装有密封块（6）；在所述信号检测器相对于出线端的另一端与检测槽内壁之间设置有与信号检测器铁芯相垂直的扩场铁芯（8）；所述扩场铁芯（8）与叶轮组件（9）的位置相对应，且扩场铁芯（8）的上端与信号检测器铁芯右端相贴合；所述导线穿过通孔的外口端设置有紧固密封组件。

2.根据权利要求1所述的平行式涡轮流量传感器，其特征在于：所述前、后导流件压紧件为孔用弹性挡圈。

3.根据权利要求1所述的平行式涡轮流量传感器，其特征在于：所述的紧固密封组件包括位于通孔内的电缆密封胶圈（4）以及螺纹连接在通孔的外口端的、用于挤压电缆密封胶圈的螺塞套（3）。

4.根据权利要求1所述的平行式涡轮流量传感器，其特征在于：所述通孔平行于叶轮组件（9）的转轴设置。

5.根据权利要求1所述的平行式涡轮流量传感器，其特征在于：在所述信号检测器（7）与检测槽以及密封块所围成的空腔内填装有密封填料（15）。