CN216433100U - 质量流量计 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及流量计，公开了一种质量流量计，包括支架(1)、与支架(1)连接的螺旋管(3)、均设置在支架(1)上的第一力传感器(4)、第二力传感器(5)及回转电机(6)，第一力传感器(4)位于螺旋管(3)一侧，第二力传感器(5)位于螺旋管(3)另一侧，回转电机(6)通过连杆机构(7)与螺旋管(3)连接。本实用新型可减小测量机构对流道产生的不利影响，且可提高测量精度，适用范围较广。

Description

质量流量计

技术领域

本实用新型涉及流量计，尤其涉及一种质量流量计。

背景技术

现有流量计种类繁多，归纳为以下几种：

1、体积式流量计

典型的产品如椭圆齿轮式流量计，此类流量计瞬时相应特性慢，无法适用于含有固体颗粒的场合，而且有和流体直接接触的运动构件，使用寿命受到流体杂质和腐蚀性的影响极大，并且对流体产生的阻力也特别大。

2、流速式流量计

典型产品有转子式、压差式、超声波式等。此类流量计是通过测量流体某一部分的速度间接测得流体的流量，受到流体粘性的影响很大，测量精度不高。

所以测量流体体积或流体流速等方法的流量计阻力大、耐腐蚀性能差和计量精度不高，于是出现了质量流量计，质量流量计基本原理是创建变化的流体通道，测量因流体惯性的改变而引起的力、力矩或速度、角速度的变化。但现有质量流量计的流体管道采用“Ω”和“S”型等，曲率变化较大，流体阻力大且不均，对于因增加了测量机构而导致的整个流道的不利影响较大；并且采用振动驱动器直接驱动振动管的方式，无法选择合适的振动速度，对测量精度有一定的影响。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术中增加了测量机构对流道产生较大的不利影响，且对流道的振动较为急促，影响测量结果的缺点，提供了一种质量流量计，减小测量机构对流道产生的不利影响，且可提高测量精度，适用范围较广。

为了解决上述技术问题，本实用新型通过下述技术方案得以解决：

质量流量计，包括支架、与支架连接的螺旋管、均设置在支架上的第一力传感器、第二力传感器及回转电机，第一力传感器位于螺旋管一侧，第二力传感器位于螺旋管另一侧，回转电机通过连杆机构与螺旋管连接。回转电机匀速旋转，其输出轮通过连杆机构带动螺旋管小幅度摆动；当流体通过经过螺旋管时，第一力传感器、第二力传感器检测到周期性的反力，检测到的反力大小和流体流速成恒定的比例关系；回转电机输出轮、连杆机构和支撑板构成曲柄摇杆机构，旋转更为平缓，可以选择合适的转速，且可以在特定的时刻(螺旋管角速度最大时刻)进行取值、测量，提高测量精度。

进一步地，还包括设置在支架侧方的支撑板，螺旋管通过支撑板与支架连接。用于安装螺旋管。

进一步地，支撑板上下两端分别通过第一力传感器、第二力传感器与支架连接。使螺旋管有一定的摆动空间。

进一步地，连杆机构通过支撑板与螺旋管连接。构成曲柄摇杆机构。

进一步地，连杆机构一端与回转电机铰接，连杆机构另一端与支撑板铰接。可带动支撑板、螺旋管摆动旋转。

进一步地，螺旋管一端穿出支撑板上部的一穿孔后设置在支撑板上部，螺旋管另一端穿出支撑板下部的一穿孔后再穿出支撑板上部的一穿孔并设置在支撑板上部。

本实用新型由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：

本实用新型根据角动量守恒原理设计而成，其主要优点：

1、测量精度高：只和流体管道内单位时间流过的流体质量有关，不受流体黏度、是否含有固体颗粒、流体压力和温度的变化等影响，可以排除温度变化、材料老化、以及流体黏度变化等对检测结果造成的影响；采用曲柄摇杆机构，旋转更为平缓，可以选择合适的转速，且可以在特定的时刻(螺旋管角速度最大时刻)进行取值、测量，提高测量精度。

2、流动阻力极小；采用螺旋管，流道的曲率变化小，流体流过螺旋管更为顺畅，可减少增加测量机构对流道产生的不利影响。

3、和流体接触部分没有任何活动部件，不受流体腐蚀性的影响，也不会对流体产生任何不良的影响，适用于对纯度要求极高要求的场合；

4、适用范围广：可测量气体、液体、以及其和固体的混合物等各种流体；且回转电机可以根据需要选择不同的旋转速度，以取得更为宽广的量程，小流量选择高转速，大流量选择低速度，适用性更强。

附图说明

图1为本实用新型的结构图。

附图中各数字标号所指代的部位名称如下：其中1—支架、2—支撑板、3—螺旋管、4—第一力传感器、5—第二力传感器、6—回转电机、7—连杆机构、8—波纹管接头、9—波纹管。

具体实施方式

以下将配合附图及实施例来详细说明本申请的实施方式，借此对本申请如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。

实施例

质量流量计，如图1所示，包括支架1、纵向设置在支架1侧方的支撑板2、通过支撑板2与支架1连接的螺旋管3、安装在支架1上且位于螺旋管3一侧的第一力传感器4、安装在支架1上且位于螺旋管3另一侧的第二力传感器5、安装在支架1上的回转电机6，回转电机6输出轮通过连杆机构7与安装螺旋管3的支撑板2连接。在本实施例中，第一力传感器4位于螺旋管3上端侧面，临近螺旋管3的流入口、流出口，第二力传感器5位于螺旋管3下端侧面，远离螺旋管3的流入口、流出口。在本实施例中，支撑板2通过两个力传感器与支架1连接，具体为支撑板2上端通过一连接板与第一力传感器4外壳连接，支撑板2下端通过另一连接板与第二力传感器5外壳连接，第一力传感器4和第二力传感器5均通过轴承座与支架1铰接，支撑板2可在一定的范围内摇晃摆动。回转电机6通过电机安装座安装在支架1上，检测时回转电机6一直按设定的速度匀速运转。回转电机6工作，带动连杆机构7做回转运动，从而带动支撑板2、螺旋管3摆动。

回转电机6可以根据需要选择不同的旋转速度，以取得更为宽广的量程，小流量选择高转速，大流量选择低速度，适用性更强。

连杆机构7一端与回转电机6输出轮的偏心处铰接，连杆机构7另一端与支撑板2铰接，回转电机6输出轮、连杆机构7和支撑板2构成曲柄摇杆机构，旋转更为平缓，该机构可以选择合适的转速，且可以在特定的时刻(螺旋管3角速度最大时刻)进行取值、测量，提高测量精度。在本实施例中，连杆机构7包括与回转电机6输出轮偏心处铰接的第一连杆以及一端与第一连杆铰接、另一端与支撑板2铰接的第二连杆。第一连杆、第二连杆可均通过轴承分别与回转电机6输出轮、支撑板2铰接。

螺旋管3一端穿出支撑板2上部的一穿孔后固定在支撑板2上部，且其穿出穿孔后可通过波纹管接头8连接波纹管9；螺旋管3另一端穿出支撑板2下部的一穿孔后再穿出支撑板2上部的一穿孔并固定在支撑板2上部。

测量原理：

回转电机6持续匀速旋转，其输出轮通过连杆机构7带动螺旋管小幅度摆动。

当没有流体流过螺旋管3时，第一力传感器4、第二力传感器5所测得的力均为零。当流体通过从流入口流入螺旋管3时，流体以一定流速经过螺旋管3后从流出口流出，根据角动量守恒原理可知，第一力传感器4、第二力传感器5检测到周期性的反力；检测到的反力的大小和流体的流量成恒定的比例关系。

通过第一力传感器4、第二力传感器5检测到的周期性力的幅值，按调试时确定的比例关系，即可精确的测得流量的大小。

相比现有的“Ω”和“S”型等，螺旋管3形成的流道的曲率变化更小，流体阻力小，对于因增加了测量机构(包括第一力传感器4、第二力传感器5、回转电机6、连杆机构7等组成的机构)而导致的整个螺旋管3对原有流道的不利影响较小。螺旋管3流体流速更为顺畅，在一定程度上可提高测量精度。如果流体输送管道为软管，可用软管的部分做螺旋管3，取消衔接处，将检测所造成的泄漏等影响降至最低。

螺旋管3内的流体可双向流动，本申请可通过力传感器检出流体流量和流向。流向(正向或反向)和所测的力的方向(推力或拉力)是对应的关系。

回转电机6回转运动带动螺旋管3小幅度摆动时，如果螺旋管3中没有流体流过，或流速为0，则力传感器测得的力也为0；如果此时有流体以某速度流过，则会在两个力传感器中分别检测到大小相等、方向相反的两个力，力的大小和流过的质量流量成正比。

应用本方案则是在平衡位置(螺旋管3偏转的角速度最大、角加速度和衔接处的弹力均为零时)取值，即衔接处(波纹管9等)的弹力从原理上来说就不会对测量结果造成影响。螺旋管3和原有的管路(波纹管9等)之间具有衔接部分，而此衔接部分(衔接处)的弹力或摩擦力通常会对测量有影响，相比较于通过测量振动的频率或振幅来间接测量流量的质量流量计来说，本申请方案用回转电机6来驱动，回转电机6转速相对固定，螺旋管3摆动的速度和幅值也是相对恒定的，测量结果就不易受到摩擦力或弹力的影响，也不会影响测量结果。

上述说明示出并描述了本实用新型的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述实用新型构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。

Claims (6)

1.质量流量计，其特征在于，包括支架(1)、与支架(1)连接的螺旋管(3)、均设置在支架(1)上的第一力传感器(4)、第二力传感器(5)及回转电机(6)，第一力传感器(4)位于螺旋管(3)一侧，第二力传感器(5)位于螺旋管(3)另一侧，回转电机(6)通过连杆机构(7)与螺旋管(3)连接。

2.根据权利要求1所述的质量流量计，其特征在于，还包括设置在支架(1)侧方的支撑板(2)，螺旋管(3)通过支撑板(2)与支架(1)连接。

3.根据权利要求2所述的质量流量计，其特征在于，支撑板(2)上下两端分别通过第一力传感器(4)、第二力传感器(5)与支架(1)连接。

4.根据权利要求2所述的质量流量计，其特征在于，连杆机构(7)通过支撑板(2)与螺旋管(3)连接。

5.根据权利要求2所述的质量流量计，其特征在于，连杆机构(7)一端与回转电机(6)铰接，连杆机构(7)另一端与支撑板(2)铰接。

6.根据权利要求2所述的质量流量计，其特征在于，螺旋管(3)一端穿出支撑板(2)上部的一穿孔后设置在支撑板(2)上部，螺旋管(3)另一端穿出支撑板(2)下部的一穿孔后再穿出支撑板(2)上部的一穿孔并设置在支撑板(2)上部。

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