CN212963491U - 涡轮流量计 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种涡轮流量计，涡轮流量计包括壳体以及设置于壳体内的涡轮组件，涡轮组件包括转轴和n个沿周向等间距分布于转轴上的叶片，涡轮流量计还包括两个射频传感器，两个射频传感器沿周向间隔设置于壳体上与叶片对应的位置，且两个射频传感器之间的周向夹角不等于π/n，涡轮流量计根据两个射频传感器的两组射频信号的相位差确定涡轮组件处于正转状态或反转状态。本实用新型的涡轮流量计能够通过两个射频传感器向涡轮组件的叶片发射两组高频信号，并根据经叶片反射回来后的两组高频信号确定涡轮组件的叶片处于正转状态或者反转状态。

Description

涡轮流量计

技术领域

本实用新型涉及流量计技术领域，具体涉及一种涡轮流量计。

背景技术

涡轮流量计可以应用于石油、有机液体、无机液、液化气、天然气和低温流体等，以气体涡轮流量计为例，气体涡轮流量计主要用于工业管道中对空气、天然气等流体的流量进行测量，气体涡轮流量计在测量流体流量的过程中几乎不受流体密度、压力、温度和粘度等参数的影响，因此，涡轮流量计具备可靠性高和维护量小的优点，从而使涡轮流量计的仪表参数能处于长期稳定的状态。

但是，目前现有的气体涡轮流量计都无法在工作中判断出涡轮是否存在缺叶、破损以及涡轮是否存在逆转的情况，涡轮缺叶、破损以及逆转均会导致涡轮流量计的计数出现偏差，导致涡轮流量计出现测量不准确的现象。

实用新型内容

本实用新型旨在解决上述技术问题中的至少一个。

为此，本实用新型的第一方面提供了一种涡轮流量计，涡轮流量计包括壳体以及设置于壳体内的涡轮组件，涡轮组件包括转轴和n个沿周向等间距分布于转轴上的叶片，涡轮流量计还包括两个射频传感器，两个射频传感器沿周向间隔设置于壳体上与叶片对应的位置，且两个射频传感器之间的周向夹角不等于π/n，涡轮流量计根据两个射频传感器的两组射频信号的相位差确定涡轮组件处于正转状态或反转状态。

本实用新型的第二方面还提供了一种涡轮流量计，涡轮流量计包括壳体以及设置于壳体内的涡轮组件，涡轮组件包括转轴以及沿转轴的长度方向间隔设置于转轴上的涡轮和发讯盘组，涡轮流量计还包括设置于壳体上的两个射频传感器，两个射频传感器中的一个射频传感器与涡轮对应，另一个射频传感器与发讯盘组对应，涡轮流量计根据两个射频传感器的两组射频信号的比值确定涡轮的工作状态。

根据本实用新型的一个实施例，涡轮包括n个沿周向等间距分布于转轴上的叶片，发讯盘组包括沿周向间隔设置于转轴上的两个发讯盘，且两个发讯盘之间的周向夹角为180°。

本实用新型的第三方面还提供了一种涡轮流量计，涡轮流量计包括壳体以及设置于壳体内的涡轮组件，涡轮组件包括转轴以及沿转轴的长度方向间隔设置于转轴上的涡轮和发讯盘组，涡轮包括n个沿周向等间距分布于转轴上的叶片，涡轮流量计还包括三个射频传感器，三个射频传感器中的第一射频传感器和第二射频传感器沿周向间隔设置于壳体上与叶片对应的位置，且第一射频传感器和第二射频传感器之间的周向夹角不等于π/n，三个射频传感器中的第三射频传感器设置于壳体上与发讯盘组对应的位置，涡轮流量计根据第一射频传感器和第二射频传感器的两组射频信号的相位差确定涡轮组件处于正转状态或反转状态，涡轮流量计根据第一射频传感器和/或第二射频传感器的射频信号与第三射频传感器的一组射频信号的比值确定涡轮的工作状态。

根据本实用新型的一个实施例，第三射频传感器设置于第一射频传感器和第二射频传感器之间并靠近转轴的中部位置。

根据本实用新型的一个实施例，每个射频传感器与对应的一个安装孔螺纹连接，且安装孔处设置有与射频传感器配合的密封圈。

根据本实用新型的一个实施例，涡轮流量计还包括处理器和显示屏，处理器分别与显示屏和三个射频传感器电连接，处理器用于接收三个射频传感器的三组射频信号并将三个射频传感器的三组射频信号显示在显示屏上。

根据本实用新型的一个实施例，涡轮流量计还包括与处理器电连接的语音播放器，涡轮流量计通过语音播放器播放涡轮组件处于正转状态或反转状态以及涡轮的工作状态。

根据本实用新型的一个实施例，涡轮流量计为气体流量计，涡轮流量计还包括设置于壳体上并与涡轮对应的计数器组件。

本实用新型的技术方案的有益效果为：涡轮流量计可以根据第一射频传感器和第二射频传感器的两组射频信号的相位差确定涡轮组件处于正转状态或反转状态，涡轮流量计还可以根据第一射频传感器和第二射频传感器的两组射频信号与第三射频传感器的一组射频信号的比值确定涡轮的工作状态，例如，涡轮的叶片是否出现缺损现象以及涡轮是否出现正反交替转动的现象，从而使用户可以及时发现涡轮流量计是否出现工作异常现象，并对涡轮流量计进行相应的调整，减少涡轮组件反转和/或缺损对涡轮流量计测量精度的影响。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本实用新型一个实施例的涡轮流量计的轴测图；

图2为图1所示涡轮流量计的第一剖视图；

图3为图1所示涡轮流量计的第二剖视图。

其中，附图标记如下：

100、涡轮流量计；

10、壳体；

20、涡轮组件；21、转轴；22、涡轮；23、螺母；24、第一紧固螺钉；25、第二紧固螺钉；

30、计数器组件；

40、第一射频传感器；41、第一密封圈；

50、第二射频传感器；51、第二密封圈；

60、第三射频传感器；61、第三密封圈；

71、第一发讯盘；711、第一螺纹孔；72、第二发讯盘；721、第二螺纹孔。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，本实用新型的燃涡轮流量计可以应用于石油、有机液体、无机液、液化气、天然气和低温流体的检测，这些均属于本实用新型涡轮流量计的保护范围。

应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、元件、部件、和/或它们的组合。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体式连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系，这些相对关系术语例如为“内”、“周向”、“上”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中机构的不同方位。例如，如果在图中的机构翻转，那么描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或者特征上方”。因此，示例术语“在……下方”可以包括在上和在下的方位。机构可以另外定向(旋转90度或者在其它方向)并且文中使用的空间相对关系描述符相应地进行解释。

下面通过三个具体的实施例详细阐述本实用新型的涡轮流量计的结构和技术效果。

第一实施例：如图1所示，本实用新型的第一实施例提供了一种涡轮流量计100，涡轮流量计100主要由壳体10、涡轮组件20和计数器组件30三部分组成，涡轮组件20设置于壳体10内，计数器组件30包括计数传感器和显示仪表盘，计数传感器伸至壳体10内并与涡轮组件20对应，用于检测经过计数传感器的涡轮组件20的叶片数量，当待测量的流体流至壳体10内时，涡轮流量计100根据计数传感器检测到的叶片数量将流体的流速转换为涡轮22的转速，再将转速转换成与流量成正比的电信号，通过电信号获得经过涡轮流量计100的流体流量，并通过显示仪表盘显示出流体流量。

本领域技术人员可以知晓的是，涡轮流量计100在正常使用过程中涡轮组件处于正转状态，而涡轮流量计100在异常使用过程中会出现涡轮组件20反转或者正反交替转动的现象，涡轮组件20反转或者正反交替转动均会影响计数器组件30对叶片的计量准确性，为了能够及时发现涡轮组件20出现反转现象，本实用新型的第一实施例通过两个射频传感器(第一射频传感器40和第二射频传感器50)同时向涡轮组件20的叶片上发射高频信号，当涡轮组件20出现反转现象时，两个射频传感器发射的两个高频信号之间的相位差与涡轮组件20正转时两个射频传感器发射的两个高频信号之间的相位差不同，因此，根据两个射频传感器发射的两个高频信号之间的相位差即可确定出涡轮组件20是否出现反转现象。

进一步地，涡轮组件20包括转轴21和n个沿周向等间距分布于转轴21上的叶片，转轴21通过螺母23紧固至壳体10上，两个射频传感器沿周向间隔设置于壳体10上与叶片对应的位置，且两个射频传感器之间的夹角不等于π/n，从而使涡轮组件20正转和反转的过程中，两个射频传感器发射的两个高频信号之间存在有相位差，同时，涡轮组件20反转时两个射频传感器发射的两个高频信号之间的相位差与涡轮组件20正转时两个射频传感器发射的两个高频信号之间的相位差不同，从而能够根据两个射频传感器发射的两个高频信号之间的相位差确定涡轮组件20处于正转状态或者反转状态。具体地，如图2所示，涡轮组件20共有14个叶片，只要第一传感器与第二传感器之间的夹角a不为360°/28及其倍数，通过第一射频传感器40和第二射频传感器50输出的连续高频信号即会形成相位差，通过相位差即可判断出涡轮组件20的正反转。

第二实施例：本实用新型的第二实施例提供了一种涡轮流量计100，涡轮流量计100包括壳体10、设置于壳体10内的涡轮组件20以及设置于壳体10上的计数器组件30，涡轮组件20包括转轴21以及沿转轴21的长度方向间隔设置于转轴21上的涡轮22和发讯盘组，涡轮流量计100还包括设置于壳体10上的两个射频传感器(第一射频传感器40和第三射频传感器60)，两个射频传感器中的一个射频传感器(第一射频传感器40或第二射频传感器50)与涡轮22对应，另一个射频传感器(第三射频传感器60)与发讯盘组对应，涡轮流量计100根据两个射频传感器的两组射频信号的比值确定涡轮22的工作状态。

本领域技术人员可以知晓的是，涡轮流量计100的涡轮组件20在使用过程中由于受到流体冲击会出现缺叶或者破损现象，缺叶或者破损均会影响涡轮流量计100对待测量流体的检测准确度，为了能够及时发现涡轮组件20出现缺叶或者破损现象，本实用新型第二实施例通过两个射频传感器分别向转轴21上的发讯盘组和涡轮组件20的叶片处发射高频信号，发讯盘组中发讯盘的数量已知(发讯盘的数量可以为一个或者多个)，且发讯盘通过紧固螺钉安装至转轴21上，发讯盘受到流体的冲击出现破损的概率很低，因此，涡轮流量计100根据两个射频传感器的两组射频信号的比值确定涡轮22的工作状态，当比值位于预设比值阈值内时，涡轮22处于正常工作状态，当比值位于预设比值阈值外时，涡轮22处于异常工作状态，例如，涡轮22的叶片出现缺损现象以及涡轮22出现正反交替转动的现象均会导致涡轮22处于异常工作状态，另外，本实施例中的预设比值阈值是根据叶片的数量、发询盘的数量以及射频传感器允许工作误差而定，具体数值不在此进行详细阐述。

具体地，发讯盘组包括沿周向间隔设置于转轴21上的两个发讯盘，且两个发讯盘之间的周向夹角为180°，以此实现转轴21平稳转动的效果，减少转轴21由于配重不均衡产生额外离心力偏差的现象，进一步地，两个发讯盘包括第一发讯盘71和第二发讯盘72，第一发讯盘71上设置有第一螺纹孔711，第一发讯盘71通过第一紧固螺钉24安装至转轴21上，第二发讯盘72上设置有第二螺纹孔721，第二发讯盘72通过第二紧固螺钉25安装至转轴21上，当流体经过涡轮组件20时，在涡轮组件20的旋转过程中，第一射频传感器40向旋转的叶片输出高频信号，同时，在涡轮组件20的旋转过程中，转轴21上的两个发讯盘随着转轴21转动，第三射频传感器60向旋转的发询盘输出高频信号，涡轮22包括n个沿周向等间距分布于转轴21上的叶片，以n等于14叶为例，正常情况下，第一射频传感器40与第三射频传感器60输出的高频信号比例为7:1，对比第一射频传感器40与第三射频传感器60输出的高频信号，若两个射频传感器输出的高频信号比值不为7:1，则可判断出涡轮组件20上的叶片存在破损和/或缺叶情况。

第三实施例：本实用新型的第三实施例提供了一种涡轮流量计100，涡轮流量计100包括壳体10、设置于壳体10内的涡轮组件20以及设置于壳体10上的计数器组件30，涡轮流量计100还包括三个射频传感器(第一射频传感器40、第二射频传感器50和第三射频传感器60)，涡轮组件20包括转轴21以及沿转轴21的长度方向间隔设置于转轴21上的涡轮22和发讯盘组，涡轮22包括n个沿周向等间距分布于转轴21上的叶片，三个射频传感器中的第一射频传感器40和第二射频传感器50沿周向间隔设置于壳体10上与叶片对应的位置，且第一射频传感器40和第二射频传感器50之间的夹角不等于π/n，三个射频传感器中的第三射频传感器60设置于壳体10上与发讯盘组对应的位置，涡轮流量计100根据第一射频传感器40和第二射频传感器50的两组射频信号的相位差确定涡轮组件20处于正转状态或反转状态，且涡轮流量计100根据第一射频传感器40和/或第二射频传感器50的两组射频信号与第三射频传感器60的一组射频信号的比值确定涡轮22的工作状态，例如，涡轮22的叶片是否出现缺损现象以及涡轮22是否出现正反交替转动的现象。

具体地，根据本实用新型的一个实施例，第三射频传感器60设置于第一射频传感器40与第二射频传感器50之间并靠近转轴21的中部位置，以此减少三个射频传感器之间出现彼此干涉影响的现象，壳体10上设置有与三个射频传感器对应的三个安装孔，三个射频传感器分别安装于三个安装孔处且三个射频传感器与三个安装孔之间均设置有密封圈，第一射频传感器40通过第一密封圈41安装至第一安装孔处，第二射频传感器50通过第二密封圈51安装至第二安装孔处，第三射频传感器60通过第三密封圈61安装至第三安装孔处，进一步地，三个射频传感器均与三个安装孔螺纹连接，通过密封圈和螺纹连接可以提高涡轮流量计100的密封性，减少涡轮流量计100出现流体泄漏现象。

进一步地，为了方便用户查看涡轮组件20是否出现反转现象以及是否出现缺叶和破损现象，涡轮流量计100还包括处理器和显示屏，处理器分别与显示屏和三个射频传感器电连接，处理器用于接收三个射频传感器的三组射频信号并将三个射频传感器的三组射频信号显示在显示屏上，用户可以通过显示屏查看三个射频传感器的三组射频信号，并根据第一射频传感器40和第二射频传感器50发射的两组射频信号的相位差判断涡轮组件20是否出现反转现象，并根据第一射频传感器40和第三射频传感器60发射的两组射频信号的比值判断涡轮组件20是否出现缺叶或者破损现象。

由于涡轮组件20出现反转现象以及缺叶和破损现象均会影响涡轮流量计100的测量准确性，因此，当涡轮组件20出现反转现象以及缺叶和破损现象时应该尽快让用户知晓，以方便用户及时调整涡轮流量计100的工作状态，为此，本实用新型的第三实施例提供的涡轮流量计100还包括与处理器电连接的语音播放器，涡轮流量计100通过语音播放器播放涡轮组件20处于正转状态或反转状态以及涡轮22是否出现缺损，从而使用户能够尽快知晓涡轮流量计100的工作状态，并对涡轮流量计100的工作状态进行适当调整。

需要说明的是，本实用新型的上述三个实施例中的技术特征在不互相冲突的情况下可以随意组合，将上述三个实施例中的技术特征组合后的技术方案仍属于本实用新型的保护范围，在此不再进行赘述。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种涡轮流量计，所述涡轮流量计包括壳体以及设置于所述壳体内的涡轮组件，其特征在于，所述涡轮组件包括转轴和n个沿周向等间距分布于所述转轴上的叶片，所述涡轮流量计还包括两个射频传感器，所述两个射频传感器沿周向间隔设置于所述壳体上与所述叶片对应的位置，且所述两个射频传感器之间的周向夹角不等于π/n，所述涡轮流量计根据所述两个射频传感器的两组射频信号的相位差确定所述涡轮组件处于正转状态或反转状态。

2.一种涡轮流量计，所述涡轮流量计包括壳体以及设置于所述壳体内的涡轮组件，其特征在于，所述涡轮组件包括转轴以及沿所述转轴的长度方向间隔设置于所述转轴上的涡轮和发讯盘组，所述涡轮流量计还包括设置于所述壳体上的两个射频传感器，所述两个射频传感器中的一个射频传感器与所述涡轮对应，另一个射频传感器与所述发讯盘组对应，所述涡轮流量计根据所述两个射频传感器的两组射频信号的比值确定所述涡轮的工作状态。

3.根据权利要求2所述的涡轮流量计，其特征在于，所述涡轮包括n个沿周向等间距分布于所述转轴上的叶片，所述发讯盘组包括沿周向间隔设置于所述转轴上的两个发讯盘，且所述两个发讯盘之间的周向夹角为180°。

4.一种涡轮流量计，所述涡轮流量计包括壳体以及设置于所述壳体内的涡轮组件，其特征在于，所述涡轮组件包括转轴以及沿所述转轴的长度方向间隔设置于所述转轴上的涡轮和发讯盘组，所述涡轮包括n个沿周向等间距分布于所述转轴上的叶片，所述涡轮流量计还包括三个射频传感器，所述三个射频传感器中的第一射频传感器和第二射频传感器沿周向间隔设置于所述壳体上与所述叶片对应的位置，且所述第一射频传感器和所述第二射频传感器之间的周向夹角不等于π/n，所述三个射频传感器中的第三射频传感器设置于所述壳体上与所述发讯盘组对应的位置，所述涡轮流量计根据所述第一射频传感器和所述第二射频传感器的两组射频信号的相位差确定所述涡轮组件处于正转状态或反转状态，所述涡轮流量计根据所述第一射频传感器和/或所述第二射频传感器的射频信号与所述第三射频传感器的一组射频信号的比值确定所述涡轮的工作状态。

5.根据权利要求4所述的涡轮流量计，其特征在于，所述第三射频传感器设置于所述第一射频传感器和所述第二射频传感器之间并靠近所述转轴的中部位置。

6.根据权利要求4所述的涡轮流量计，其特征在于，所述壳体上设置有与所述三个射频传感器对应的三个安装孔，所述三个射频传感器一一安装于所述三个安装孔处。

7.根据权利要求6所述的涡轮流量计，其特征在于，每个射频传感器与对应的一个安装孔螺纹连接，且所述安装孔处设置有与所述射频传感器配合的密封圈。

8.根据权利要求4所述的涡轮流量计，其特征在于，所述涡轮流量计还包括处理器和显示屏，所述处理器分别与所述显示屏和所述三个射频传感器电连接，所述处理器用于接收所述三个射频传感器的三组射频信号并将所述三个射频传感器的三组射频信号显示在所述显示屏上。

9.根据权利要求8所述的涡轮流量计，其特征在于，所述涡轮流量计还包括与所述处理器电连接的语音播放器，所述涡轮流量计通过所述语音播放器播放所述涡轮组件处于正转状态或反转状态以及所述涡轮的工作状态。

10.根据权利要求4至9中任一项所述的涡轮流量计，其特征在于，所述涡轮流量计为气体流量计，所述涡轮流量计还包括设置于所述壳体上并与所述涡轮对应的计数器组件。

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