CN210293316U - 一种光纤传感的靶式流量计 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种光纤传感的靶式流量计，包括连接管(1)、测量管(2)、光纤传感装置(3)、控制器(4)和显示器(5)；所述测量管(2)设置在连接管(1)的一侧；所述光纤传感装置(3)、控制器(4)、显示器(5)依次连接；所述光纤传感装置(3)、控制器(4)设置在测量管(2)内；所述显示器(3)设置在测量管(2)的上部。本实用新型的光纤传感的靶式流量计用光纤传感器代替了的电容传感器，降低了靶片及靶杆的质量，避免了后期安装后对零点的重新设置以及数据的漂移和传感器的振动；流量计通过光纤将流量信号调制的光波传输到控制器进行分析检测，精度高；流量计的通用性强，不易受流体开关等其他因素的影响。

Description

一种光纤传感的靶式流量计

技术领域

本发明涉及仪器仪表领域，具体为一种光纤传感的靶式流量计。

背景技术

靶式流量计是差压流量计的一个品种，它能准确测量各种常温、高温、低温工况下的液体、气体、蒸汽、粘稠介质及各种流体介质的流量。

现有的靶式流量计多用应变片式(电容式)传感器，很少采用光纤传感器，应变式传感器在测量流量时存在以下缺点：①精度不高、有漂移、易振动；②由于靶式流量计靶片及靶杆有自重，安装好后必须重新设置零点；③精度不是很高，一般作为过程控制类计量仪表，贸易结算慎用；④不适合流体开关非常频繁的工况，持续工作的情况下应用较好。

实用新型内容

为解决现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供了一种不易飘移无需设置零点，精度高、通用性强的光纤靶式流量计。

本实用新型是通过以下技术方案来实现的：

一种光纤传感的靶式流量计，包括连接管1、测量管2、光纤传感装置3、控制器4和显示器5；所述测量管2设置在连接管1的一侧；所述光纤传感装置3、控制器4、显示器5依次连接；所述光纤传感装置3、控制器4设置在测量管2内；所述显示器5设置在测量管2的上部；

所述连接管1的两端分别设置法兰11；

所述测量管2内部设置用于固定光纤传感装置3的固定块21，所述固定块21通过销柱211固定在测量管2内；

所述光纤传感装置3包括靶头31、靶杆32、连接器33；所述靶头31设置在靶杆32的下端，连接器33设置在靶杆32的上端；

所述控制器4内部设置光电二极管41、放大器42、滤波器43、整流器44、积分器45；所述光电二极管41连接至放大器42，所述放大器42、滤波器43、整流器44、积分器45依次连接；

所述显示器5包括外壳51、控制电路52、显示模块53、存储模块54、输出模块55和供电模块56；所述控制电路52、显示模块53 和存储模块54、输出模块55和供电模块56设置在外壳51的内部，所述外壳51上设置USB接口，所述控制电路52的输入端连接控制器 4的输出端，所述控制电路52的输出端连接至显示模块53、存储模块54，所述存储模块54连接至输出模块55，所述供电模块56的输入端连接输出模块55，输出端连接至控制电路52。

所述控制电路52中的控制芯片的型号为：2252B；显示模块53的芯片型号为：5G052；存储模块54的芯片型号为：24C01ACEA；输出模块55的芯片型号为：FT2232H；所述供电模块的芯片型号为：AN7809。以上芯片仅为本实用新型的优选芯片型号，本实用新型各模块使用的芯片型号并不局限于此，本领域技术人员应当知道，凡能够达到本实用新型技术效果的芯片均可适用于本申请。

更进一步的，所述法兰11的外表面设置弹性防水圈12。

更进一步的，所述测量管2为竖直贯穿的圆柱形管体。

更进一步的，所述靶头31包括固定件311、受荷片312、偏移杆 313和透光镜314，所述固定件311上设置压力口3111，所述偏移杆 313靠近透光镜314的一侧设置反射膜3141，所述受荷片312、偏移杆313和透光镜314在固定件311中沿水平方向依次设置。

更进一步的，所述靶杆32为内部中空的不锈钢无缝杆，靶杆32 的下端弯折90°，靶杆32内部设置多条光纤芯321。

更进一步的，所述靶杆32内部充入光纤保护气体。

更进一步的，所述靶杆32的直径为1.5-2.0mm，所述靶杆32的壁厚为0.1-0.3mm。

更进一步的，所述连接器33包括连接头331、连接座332、连接柱333；所述连接头331设置在连接座332的前端，所述连接柱333 连接在连接头331上。

更进一步的，所述靶头31包括固定件311固定到靶杆32上；所述靶杆32连接至连接器33的连接头331处；所述连接柱333连接至控制器4的输入端，所述控制器4的输出端连接至显示器5的输入端，所述显示器5的一侧设置USB接口。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1).光纤靶式流量计用光纤传感器代替了现有的电容传感器，降低了靶片及靶杆的质量，避免了后期安装后对零点的重新设置，避免了数据的漂移和传感器的振动；

(2).光纤传感器通过光纤将受流量信号调制的光波传输到控制器进行分析检测，精度高；

(3).对流体流量检测的通用性强，不易受流体开关等其他因素的影响。

附图说明

图1是本实用新型光纤传感的靶式流量计的示意图；

图2是本实用新型光纤传感器安装在测量管内部的结构图；

图3是传感器靶头的结构图；

图4本实用新型控制器的内部结构图；

图5是本实用新型显示器内部电路连接图；

图中：1.连接管 11. 法兰 12.防水圈 2.测量管 21. 固定块 211.销柱 3.光纤传感装置 31.靶头 311.固定件 3111.压力口 312.受荷片 313.偏移杆 314.透光镜3141.反射膜 32.靶杆 33.连接器 331.连接头 332. 连接座 333.连接柱 4.控制器 41.光电二极管 42. 放大器 43.滤波器 44.整流器 45.积分器 5.显示器 51.外壳 52.控制电路 53.显示模块 54.存储模块 55.输出模块 56.供电模块。

具体实施方式

为使本实用新型的技术方案便于理解，下面结合附图对本实用新型的技术方案进行进一步的解释说明。

实施例1

如图1所示，一种光纤传感的靶式流量计，包括连接管1、测量管2、光纤传感装置3、控制器4和显示器5；所述测量管2设置在连接管1的一侧；所述光纤传感装置3、控制器4、显示器5依次连接；所述光纤传感装置3、控制器4设置在测量管2内；所述显示器 5设置在测量管2的上部；

所述连接管1的两端分别设置法兰11；所述法兰11的外表面设置弹性防水圈12。

所述测量管2为竖直贯穿的圆柱形管体，内部设置用于固定光纤传感装置3的固定块21，所述固定块21通过销柱211固定在测量管 2内。

如图2所示，所述光纤传感装置3包括靶头31、靶杆32、连接器33；所述靶头31设置在靶杆32的下端，连接器33设置在靶杆32 的上端；所述靶头31包括固定件311、受荷片312、偏移杆313和透光镜314，所述固定件311上设置压力口3111，所述偏移杆313靠近透光镜314的一侧设置反射膜3141，所述受荷片312、偏移杆313和透光镜314在固定件311中沿水平方向依次设置；所述靶杆32为内部中空的不锈钢无缝杆，靶杆32的下端弯折90°，靶杆32直径为 1.5-2.0mm，壁厚为0.1-0.3mm，靶杆32内部设置多条光纤芯321，光纤芯321与所述靶杆32之间的空隙中充入光纤保护气体；所述连接器33包括连接头331、连接座332、连接柱333；所述连接头331 设置在连接座332的前端，所述连接柱333连接在连接头331上。

如图3所示，所述控制器4内部设置光电二极管41、放大器42、滤波器43、整流器44、积分器45；所述光电二极管41连接至放大器42，所述放大器42、滤波器43、整流器44、积分器45依次连接。

如图4所示，所述显示器5包括外壳51、控制电路52、显示模块53、存储模块54、输出模块55和供电模块56；所述控制电路52、显示模块53和存储模块54、输出模块55和供电模块56设置在外壳 51的内部，所述外壳51上设置USB接口，所述控制电路52的输入端连接控制器4的输出端，所述控制电路52的输出端连接至显示模块53、存储模块54，所述存储模块54连接至输出模块55，所述供电模块56的输入端连接输出模块55，输出端连接至控制电路52。所述控制电路52中的控制芯片的型号为：2252B；显示模块53的芯片型号为：5G052；存储模块54的芯片型号为：24C01ACEA；输出模块55 的芯片型号为：FT2232H；所述供电模块的芯片型号为：AN7809。

所述靶头31包括固定件311固定到靶杆32上；所述靶杆32连接至连接器33的连接头331处；所述连接柱333连接至控制器4的输入端，所述控制器4的输出端连接至显示器5的输入端，所述显示器5的USB接口可将数据导出。

本实施例的有益效果是：光纤传感器的直径小、质量轻，每次使用无需调零，且采用光纤实现对流体流量数据的感知和传输，灵敏度高，不受电磁的干扰，保证了数具的精确性。

实施例2

在实施例1的基础上，本实用新型的原理是：

将流量计安装在管道上，液体在连接管1内部流动的过程中，撞击在受荷片312上，受荷片312推动偏移杆313沿水平方向产生微小的位置偏移，偏移杆313上的反射膜315与透镜314之间形成一个腔，随着偏移杆313的位置变化，偏移杆313与透光镜314之前的距离产生变化，输出的光波的变化参数，并通过靶杆32内部设置的光纤芯 321传输至连接器33，连接器33的连接头331和连接柱333将光信号进一步输送至控制器4分别经过光电二极管41、放大器42、滤波器43、整流器44和积分器45的处理后将信号输送至显示器5内部的控制电路52，在控制电路52中芯片的控制下通过显示模块53对连接管1内流体的流量进行显示，同时，控制电路52中芯片将显示的数据存储至存储模块54，并且能够将USB接口连接至输出模块55 对存储的数据进行导出。

本实施例的有益效果是：光纤传感器通过光纤将受流量信号调制的光波传输到控制器进行分析检测后通过显示器显示，不受电磁的干扰，精度高，通用型强。

以上所述仅为本实用新型的最佳实施例，本实用新型的保护内容并不局限于此，凡在本实用新型的基础上做出的技术改进或同等替换均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种光纤传感的靶式流量计，其特征在于：包括连接管(1)、测量管(2)、光纤传感装置(3)、控制器(4)和显示器(5)；所述测量管(2)设置在连接管(1)的一侧；所述光纤传感装置(3)、控制器(4)、显示器(5)依次连接；所述光纤传感装置(3)、控制器(4)设置在测量管(2)内；所述显示器(5)设置在测量管(2)的上部；

所述连接管(1)的两端分别设置法兰(11)；

所述测量管(2)内部设置用于固定光纤传感装置(3)的固定块(21)，所述固定块(21)通过销柱(211)固定在测量管(2)内；

所述光纤传感装置(3)包括靶头(31)、靶杆(32)、连接器(33)；所述靶头(31)设置在靶杆(32)的下端，连接器(33)设置在靶杆(32)的上端；

所述控制器(4)内部设置光电二极管(41)、放大器(42)、滤波器(43)、整流器(44)、积分器(45)；所述光电二极管(41)连接至放大器(42)，所述放大器(42)、滤波器(43)、整流器(44)、积分器(45)依次连接；

所述显示器(5)包括外壳(51)、控制电路(52)、显示模块(53)、存储模块(54)、输出模块(55)和供电模块(56)；所述控制电路(52)、显示模块(53)和存储模块(54)、输出模块(55)和供电模块(56)设置在外壳(51)的内部，所述外壳(51)一侧设置USB接口，所述控制电路(52)的输入端连接控制器(4)的输出端，所述控制电路(52)的输出端连接至显示模块(53)、存储模块(54)，所述存储模块(54)连接至输出模块(55)，所述供电模块(56)的输入端连接输出模块(55)，输出端连接至控制电路(52)。

2.根据权利要求1所述的光纤传感的靶式流量计，其特征在于：所述法兰(11)的外表面设置弹性防水圈(12)。

3.根据权利要求2所述的光纤传感的靶式流量计，其特征在于：所述测量管(2)为竖直贯穿的圆柱形管体。

4.根据权利要求1所述的光纤传感的靶式流量计，其特征在于：所述靶头(31)包括固定件(311)、受荷片(312)、偏移杆(313)和透光镜(314)，所述固定件(311)上设置压力口(3111)，所述偏移杆(313)靠近透光镜(314)的一侧设置反射膜(3141)，所述受荷片(312)、偏移杆(313)和透光镜(314)在固定件(311)中沿水平方向依次设置。

5.根据权利要求1所述的光纤传感的靶式流量计，其特征在于：所述靶杆(32)为内部中空的不锈钢无缝杆，靶杆(32)的下端弯折90°，靶杆(32)内部设置多条光纤芯(321)。

6.根据权利要求5所述的光纤传感的靶式流量计，其特征在于：所述靶杆(32)内部充入光纤保护气体。

7.根据权利要求6所述的光纤传感的靶式流量计，其特征在于：所述靶杆(32)的直径为1.5-2.0mm，所述靶杆(32)的壁厚为0.1-0.3mm。

8.根据权利要求1所述的光纤传感的靶式流量计，其特征在于：连接器(33)包括连接头(331)、连接座(332)、连接柱(333)；所述连接头(331)设置在连接座(332)的前端，所述连接柱(333)连接在连接头(331)上。

9.根据权利要求1-8任一所述的光纤传感的靶式流量计，其特征在于：所述靶头(31)的固定件(311)固定到靶杆(32)上；所述靶杆(32)连接至连接器(33)的连接头(331)处；连接柱(333)连接至控制器(4)的输入端，所述控制器(4)的输出端连接至显示器(5)的输入端，所述显示器(5)设置USB接口。

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