CN216385821U - 一种高精度涡街流量传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种高精度涡街流量传感器，包括管体，外壁套设管夹，管夹与管体之间设有减震材料层，管体内壁上设有第一通孔贯穿至管夹外表面；连接管，插入所述管体内部，一端连接检测探头，另一端连接转换器；漩涡发生器，安装在所述检测探头的上游位置；减震支架，包括水平固定块、竖直固定块、第一支撑杆、第二支撑杆和弹簧；所述水平固定块设于所述管夹上，所述水平固定块上设有第一支撑杆；所述竖直固定块设于所述连接管上，所述竖直固定块上设有第二支撑杆；所述第一支撑杆和所述第二支撑杆通过弹簧相连。本实用新型可实现涡街流量传感器的防震功能，使涡街流量传感器的测定结果更加精确。

Description

一种高精度涡街流量传感器

技术领域

本实用新型涉及流体测量技术领域，尤其涉及一种高精度涡街流量传感器。

背景技术

在一定条件下，流体绕过某些物体时，物体两侧会周期性地脱落出旋转方向相反、排列规则的双列漩涡，经过非线性作用后，形成卡门涡街。涡街流量传感器是根据卡门涡街原理生产的用于测量工业管道介质流体流量的仪器。由于流体的流量大、流速快等原因，流体管道经常发生震动。管道的震动会干扰流体的流动，影响检测探头的检测精度，还会影响传感器中转换器的工作，使测定精确度大大降低。

相关技术采用在涡街流量传感器的管体下方增设弹簧的方式进行减震，但往往需要加装稳定的弹簧底座，使涡街流量传感器的结构复杂，体积变大。为了使底座稳定，通常接地使用，当悬空工作时仍起不到良好的减震作用。因此，亟需研发一种结构简单、应用条件宽泛的防震高精度涡街流量传感器。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提出一种高精度涡街流量传感器，以解决上述问题。

基于上述目的，本实用新型提供了一种高精度涡街流量传感器，包括：

管体，所述管体的外壁套设管夹，所述管夹与所述管体之间设有减震材料层，所述减震材料层通过所述管夹包裹在所述管体的外壁上，所述管体内壁上设有第一通孔，所述第一通孔贯穿至所述管夹的外表面；

连接管，通过所述第一通孔插入所述管体内部，所述连接管插入所述管体的一端固定连接检测探头，另一端固定连接转换器，所述连接管的外管径与所述第一通孔的孔径相适配；

漩涡发生器，设于所述管体内部，根据流体的流动方向，所述漩涡发生器安装在所述检测探头的上游位置；

减震支架，包括水平固定块、竖直固定块、第一支撑杆、第二支撑杆和弹簧；所述水平固定块设于所述管夹上，所述水平固定块上设有第一支撑杆；所述竖直固定块设于所述连接管上，所述竖直固定块上设有第二支撑杆；所述第一支撑杆和所述第二支撑杆通过弹簧相连。

进一步地，所述管夹包括上管夹和下管夹，所述上管夹和所述下管夹通过螺栓和螺母固定连接。

进一步地，所述上管夹设有上管夹连接部，所述下管夹设有下管夹连接部，所述上管夹连接部和所述下管夹连接部相对设置，并由螺栓螺母紧固固定。

进一步地，所述连接管与所述第一通孔为密封连接。

进一步地，所述管夹上还焊接有安装块，所述安装块上开设第二通孔，所述第二通孔和所述第一通孔相互贯通，所述连接管穿过所述第二通孔和所述第一通孔后插入所述管体内部，所述连接管和所述第二通孔焊接固定。

进一步地，所述漩涡发生器垂直于流体流向安装在所述管体内部，所述漩涡发生器为三棱柱形。

进一步地，所述检测探头用于检测漩涡频率信息，所述转换器用于将所述漩涡频率信息转换为流速信息，所述检测探头通过导线与所述转换器连接，所述导线套设在所述连接管内部；所述转换器上设有显示屏，所述显示屏用于显示所述流速信息。

进一步地，所述水平固定块焊接在所述管夹上，所述水平固定块上焊接第一支撑杆；所述竖直固定块焊接在所述连接管上，所述竖直固定块上焊接第二支撑杆；所述弹簧为减振弹簧，所述减振弹簧的两端分别焊接所述第一支撑杆和所述第二支撑杆。

进一步地，所述减震支架至少设有两套，所述至少两套减震支架空间对称分布，用于支撑固定所述连接管和所述转换器并减缓震动。

进一步地，所述减震材料层为橡胶层、弹簧层、泡沫层、泡棉层中的一种。

从上面所述可以看出，本实用新型提供的高精度涡街流量传感器，在管体外壁增加减震材料层，可有效减缓管体的震动，降低管体震动对内部流体的干扰；用管夹对减震材料层进行紧固，管夹无需接地，可悬空使用，使减震效果不受使用方式的限制；检测探头通过连接管与转换器相连，利用减震支架对连接管进行支撑固定，减震支架设于管夹上而非直接设于管体上，管夹经过减震材料层的减震处理，其震动幅度要远远小于管体，因此对连接管和转换器的支撑会更加平稳；减震支架采用支撑杆+弹簧的结构，进一步降低了减震支架传导的震动幅度，使连接管和转换器更加稳定，使涡街流量传感器的测定结果更加精确。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例的高精度涡街流量传感器的正剖结构示意图；

图2为本实用新型实施例的高精度涡街流量传感器的结构示意图。

附图标记列表：1、管体；11、第一通孔；2、管夹；21、上管夹；22、下管夹；211、上管夹连接部；221、下管夹连接部；23、螺栓；24、螺母；3、减震材料层；4、漩涡发生器；5、检测探头；6、安装块；61、第二通孔；7、连接管；8、减震支架；81、水平固定块；82、竖直固定块；83、第一支撑杆；84、第二支撑杆；85、弹簧；9、转换器；10、显示屏。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。

需要说明的是，除非另外定义，本实用新型实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

如背景技术所述，管道的震动会严重影响涡街流量传感器的测定精度，相关技术中的防震涡街流量传感器往往结构复杂，在管体下方增加弹簧虽可在一定程度上降低管道震动，但往往需要接地使用，当传感器悬空工作时，减震效果将大打折扣。且涡街流量传感器内的转换器通常直接通过连接杆直接连接管体，受管体震动影响大，测量精度降低。

本实用新型很好的解决了上述问题，在管体外壁加设减震材料层，利用管夹对减震材料层进行紧固，管体内设漩涡发生器和检测探头，检测探头通过连接管与转换器连接，在管夹和连接管之间焊接减震支架，减震支架为支撑杆+弹簧的结构。上述结构降低了管体、连接管和转换器的震动幅度，有效提高了涡街流量传感器的抗震性，从而提高了流量测定精度。

如图1和图2所示，为本实用新型所提供的高精度涡街流量传感器的结构示意图，包括：管体1，所述管体1的外壁套设管夹2，所述管夹2与所述管体1之间设有减震材料层3，所述减震材料层3通过所述管夹2包裹在所述管体1的外壁上，所述管体1内壁上设有第一通孔11，所述第一通孔11贯穿至所述管夹2的外表面；

具体的，高精度涡街流量传感器包括管体1、管夹2和减震材料层3，管体1的外壁面套有管夹2，管夹2和管体1之间设有减震材料层3，利用管夹2对减震材料层3进行固定，使其对管体1进行包裹。通过在管体外壁增加减震材料层，可有效减缓管体的震动，降低管体震动对内部流体的干扰；用管夹对减震材料层进行紧固，管夹无需接地，可悬空使用，使减震效果不受使用方式的限制。在管体1的内壁的顶部垂直开设第一通孔11，贯穿至管夹2的外表面。

连接管7，通过所述第一通孔11插入所述管体1内部，所述连接管7插入所述管体1的一端固定连接检测探头5，另一端固定连接转换器9，所述连接管7的外管径与所述第一通孔11的孔径相适配；

具体的，连接管7的外管径与第一通孔11的孔径相适配，连接管7通过第一通孔11插入管体1的内部，在连接管7插入管体1内部的一端固定连接检测探头5，调整连接管7的插入深度使检测探头5浸没在流体中且不触管底，连接管7的另一端固定连接转换器9。

漩涡发生器4，设于所述管体1内部，根据流体的流动方向，所述漩涡发生器4安装在所述检测探头5的上游位置；

具体的，在管体1的内部固定安装漩涡发生器4，用于使流体发生卡门涡街现象，根据流体的流动方向，漩涡发生器4安装在检测探头5的上游位置。

减震支架8，包括水平固定块81、竖直固定块82、第一支撑杆83、第二支撑杆84和弹簧85；所述水平固定块81设于所述管夹2上，所述水平固定块81上设有第一支撑杆83；所述竖直固定块82设于所述连接管7上，所述竖直固定块82上设有第二支撑杆84；所述第一支撑杆83和所述第二支撑杆84通过弹簧85相连。

具体的，减震支架8由水平固定块81、竖直固定块82、第一支撑杆83、第二支撑杆84和弹簧85组成，水平固定块81安装在管夹2上，第一支撑杆83安装在水平固定块81上，第一支撑杆83通过弹簧85与第二支撑杆84相连，第二支撑杆84安装在竖直固定块82上，竖直固定块82安装在连接管7上，通过上述结构实现对连接管7的支撑固定。利用减震支架8对连接管7进行支撑固定，减震支架8设于管夹2上而非直接设于管体1上，管夹2经过减震材料层3的减震处理，其震动幅度要远远小于管体1，因此对连接管7和转换器9的支撑会更加平稳；减震支架8采用第一支撑杆83+弹簧85+第二支撑杆84的结构，进一步降低了减震支架8传导的震动幅度，使连接管7和转换器9更加稳定，使涡街传感器的测定结果更加精确。

所述管夹2包括上管夹21和下管夹22，所述上管夹21和所述下管夹22通过螺栓23和螺母24固定连接。所述上管夹21设有上管夹连接部211，所述下管夹22设有下管夹连接部221，所述上管夹连接部211和所述下管夹连接部221相对设置，并由螺栓23螺母24紧固固定。

具体的，管夹2包括上管夹21和下管夹22，上管夹21设有两个上管夹连接部211，下管夹22设有两个下管夹连接部221，上管夹连接部211和下管夹连接部221相对设置，上管夹连接部211上设有多个第三通孔，下管夹连接部221上设有多个第四通孔，第三通孔和第四通孔相对设置。当使用管夹2对管体1进行套设时，利用螺栓23穿过第三通孔和第四通孔，并用螺母24对螺栓23进行紧固，从而固定上管夹21和下管夹22。该结构使管夹2变得可拆卸，方便对减震材料层3进行替换。

连接管7与第一通孔11为密封连接。

具体的，连接管7外设橡胶层，连接管7通过橡胶层与第一通孔11、管体1、减震材料层3和管夹2均密封连接，保证管体1的密封性。

所述管夹2上还焊接有安装块6，所述安装块6上开设第二通孔61，所述第二通孔61和所述第一通孔11相互贯通，所述连接管7穿过所述第二通孔61和所述第一通孔11后插入所述管体1内部，所述连接管7和所述第二通孔61焊接固定。

具体的，连接管7仅通过第一通孔11插入管体1还不够稳定，在流体流速过大或长时间经受流体冲击下，连接管7可能会产生松动，因此在管夹2上再焊接安装块6，安装块6上开设第二通孔61，第二通孔61的孔径与第一通孔11的孔径相适配且相互贯通，连接管7穿过第二通孔61和第一通孔11后插入管体1的内部，调整连接管7的插入深度后，将连接管7与第二通孔61进行焊接，使连接管7牢固固定在安装块6上。该结构加固了连接管7的稳定性。

所述漩涡发生器4垂直于流体流向安装在所述管体1内部，所述漩涡发生器4为三棱柱形。

具体的，漩涡发生器4垂直于流体流向安装在所述管体1的内部，漩涡发生器4为三棱柱形，三棱柱的高度与管体1的内管径适配，三棱柱的底面与管体1内壁的底部焊接固定，三棱柱的顶面与管体1内壁的顶部焊接固定，三棱柱的一个侧面正迎流体，使流体流经漩涡发生器4时产生卡门涡街现象。

所述检测探头5用于检测漩涡频率信息，所述转换器9用于将所述漩涡频率信息转换为流速信息，所述检测探头5通过导线与所述转换器9连接，所述导线套设在所述连接管7内部；所述转换器9上设有显示屏10，所述显示屏10用于显示所述流速信息。

具体的，检测探头5与转换器9通过导线连接，连接管7对导线进行套设和保护，流体流经漩涡发生器4后产生卡门涡街现象，产生旋转方向相反、排列规则的双列漩涡，位于漩涡发生器4下游位置的检测探头5测定漩涡的频率，并将漩涡频率信息通过导线传送至转换器9，转换器9将漩涡频率信息转换为流速信息，转换器9上还设有显示屏10，用于显示流速信息，便于对流速的实时观测。

所述水平固定块81焊接在所述管夹2上，所述水平固定块81上焊接第一支撑杆83；所述竖直固定块82焊接在所述连接管7上，所述竖直固定块82上焊接第二支撑杆84；所述弹簧85为减振弹簧，所述减振弹簧85的两端分别焊接所述第一支撑杆83和所述第二支撑杆84。

具体的，水平固定块81在管夹2上水平焊接固定，并在水平固定块81上焊接第一支撑杆83，竖直固定块82在连接管7上竖直焊接，并在竖直固定块82上焊接第二支撑杆84，第一支撑杆83和第二支撑杆84在一条直线方向上，并通过减震弹簧85连接，减震弹簧85的两端分别焊接第一支撑杆83和第二支撑杆84。利用减震弹簧85的弹性对第一支撑杆83上传导的震动进行再次削弱。

所述减震支架8至少设有两套，所述至少两套减震支架8空间对称分布，用于支撑固定所述连接管7和所述转换器9并减缓震动。

具体的，减震支架8设有两套，以连接管7为轴对称分布在连接管7的两侧，可加强对连接管7的支撑固定，并进一步减缓震动。

所述减震材料层3为橡胶层、弹簧层、泡沫层、泡棉层中的一种。

具体的，根据流体介质的性质的不同，减震材料层3选定为橡胶层、弹簧层、泡沫层、泡棉层中的一种。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本实用新型的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本实用新型的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。

本实用新型的实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种高精度涡街流量传感器，其特征在于，包括：

管体，所述管体的外壁套设管夹，所述管夹与所述管体之间设有减震材料层，所述减震材料层通过所述管夹包裹在所述管体的外壁上，所述管体内壁上设有第一通孔，所述第一通孔贯穿至所述管夹的外表面；

连接管，通过所述第一通孔插入所述管体内部，所述连接管插入所述管体的一端固定连接检测探头，另一端固定连接转换器，所述连接管的外管径与所述第一通孔的孔径相适配；

漩涡发生器，设于所述管体内部，根据流体的流动方向，所述漩涡发生器安装在所述检测探头的上游位置；

减震支架，包括水平固定块、竖直固定块、第一支撑杆、第二支撑杆和弹簧；所述水平固定块设于所述管夹上，所述水平固定块上设有第一支撑杆；所述竖直固定块设于所述连接管上，所述竖直固定块上设有第二支撑杆；所述第一支撑杆和所述第二支撑杆通过弹簧相连。

2.根据权利要求1所述的高精度涡街流量传感器，其特征在于，所述管夹包括上管夹和下管夹，所述上管夹和所述下管夹通过螺栓和螺母固定连接。

3.根据权利要求2所述的高精度涡街流量传感器，其特征在于，所述上管夹设有上管夹连接部，所述下管夹设有下管夹连接部，所述上管夹连接部和所述下管夹连接部相对设置，并由螺栓螺母紧固固定。

4.根据权利要求1所述的高精度涡街流量传感器，其特征在于，所述连接管与所述第一通孔为密封连接。

5.根据权利要求1所述的高精度涡街流量传感器，其特征在于，所述管夹上还焊接有安装块，所述安装块上开设第二通孔，所述第二通孔和所述第一通孔相互贯通，所述连接管穿过所述第二通孔和所述第一通孔后插入所述管体内部，所述连接管和所述第二通孔焊接固定。

6.根据权利要求1所述的高精度涡街流量传感器，其特征在于，所述漩涡发生器垂直于流体流向安装在所述管体内部，所述漩涡发生器为三棱柱形。

7.根据权利要求1所述的高精度涡街流量传感器，其特征在于，所述检测探头用于检测漩涡频率信息，所述转换器用于将所述漩涡频率信息转换为流速信息，所述检测探头通过导线与所述转换器连接，所述导线套设在所述连接管内部；所述转换器上设有显示屏，所述显示屏用于显示所述流速信息。

8.根据权利要求1所述的高精度涡街流量传感器，其特征在于，所述水平固定块焊接在所述管夹上，所述水平固定块上焊接第一支撑杆；所述竖直固定块焊接在所述连接管上，所述竖直固定块上焊接第二支撑杆；所述弹簧为减振弹簧，所述减振弹簧的两端分别焊接所述第一支撑杆和所述第二支撑杆。

9.根据权利要求1所述的高精度涡街流量传感器，其特征在于，所述减震材料层为橡胶层、弹簧层、泡沫层、泡棉层中的一种。

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