CN2177934Y - 高精度椭圆齿轮流量变送器 - Google Patents

Abstract

一种高精度椭圆齿轮流量变送器，它包嵌设有永 久磁钢12的椭圆齿轮2和威甘德传感器10，其特征 是威甘德传感器10，是在筒状的感应线圈13的外圈 面上至少平行分均5根威甘德丝14所构成的；只有 一只椭圆齿轮2的两头嵌设有极性相反的永久磁钢 12。本实用新型的椭圆齿轮2旋转一周所述的威甘 德传感器10可以感生出多个电压脉冲，因此较现有 技术具有计量精度高，重复误差小的优点。

Description

本实用新型涉及一种计量装置，一种流体计量变送装置，更确切地说是一种椭圆齿轮变送器。

普通的椭圆齿轮流量计采用机械式变送，字轮显示，由于其机械传动部件多，阻尼大，因此不仅传动部件磨损快，而且计量精度低，特别是一些涓涓细流的场合就根本无法使用。为了解决微小流量流体的计量问题，国内一些用户从日本进口一种微小口径椭圆齿轮流量计，这种进口的微小口径椭圆齿轮流量计的变送器的特征是在两只椭圆齿轮的两头分别嵌设一只小磁钢，在小磁钢的圆形运动轨迹的切点的上方设有一感应探头。很显然，这种进口的微小口径椭圆齿轮流量计的变送器的椭圆齿轮每转动一周，感应探头只能发出4个脉冲信号，因此计量精度和重复精度仍然不够理想。

鉴于现有技术所存在的上述不足，本实用新型的目的是提供一种计量精度高，重复误差小的高精度椭圆齿轮流量变送器。

本实用新型实现上述目的的技术解决方案如下所述：

一种高精度椭圆齿轮流量变送器，包括一对椭圆齿轮、嵌设在椭圆齿轮端面上的永久磁钢和与永久磁钢相对设置的威甘德传感器，其特征是：

a、威甘德传感器是在筒状感应线圈的外圆面上至少平行均布5根威甘德丝所构成的；

b、只有一只椭圆齿轮端面的两头嵌设有极性相反的永久磁钢；

c、所述嵌设有永久磁钢的椭圆齿轮与所述的威甘德传感器同轴相对设置。

由于本实用新型所述的威某德传感器中设有多根威甘德丝，而且所述的威甘德传感器与嵌设有永久磁钢的椭圆齿轮同轴相对设置，因此，椭圆齿轮每转动一周可发出多个（至少5个）脉冲信号，所以本实用新型较现有技术的计量精度高；其次本实用新型只要在一只椭圆齿轮上嵌设磁钢，不仅节约了永久磁材料，而且减少了机加工工作量；除此之外，由工作中每一根威甘德丝受到极性相反的永久磁钢的轮换作用，不仅可以消除剩磁，减少磁滞损耗，而且还可以提高所述威甘德传感器的分辨率。

以下结合附图和一个优选实施例对本实用新型进行进一步详细描述。

附图说明：

图1为本实用新型的一种具体实施方案的结构示意图，图中显示的是探头15从本体盖9上插孔16内拨出的状态；

图2为图1的A－A视图；

图3为图1中威甘德传感器10的结构示意图；

图4为图1中脉冲信号发送器11的电原理图。

实施例：

参见图1和2，设有进口7和出口7′的本体6内腔的底部设有两根支承轴5，两根支承轴5上分别套有可啮合转动的椭圆齿轮2，其中有一只椭圆齿轮2的上端面的两头对称于支承轴5嵌设有极性相反的永久磁钢12，该两只永久磁钢12均为直径相等圆柱体，但其两者的高度不等，这样有利于提高消除威甘德丝14的剩磁的效果，这两只永久磁钢12的高度差由威甘德丝14的矫顽力的大小来确定；参见图1和2，本体6内腔的底部与椭圆齿轮2之间设有垫片4；参见图1和2，本体6内腔的上口设有垫片8和密封环1，由螺栓3将本体6与本体盖9夹紧。参见图1和2，本体盖9上与嵌设有永久磁钢12的椭圆齿轮2相对应的位置设有可插入探头15上威甘德传感器10的插孔16，该插孔16的中心线与支承轴5的轴线共线；参见图1和3，两只永久磁钢12对称于椭圆齿轮2的支承轴5且其分布圆的直径与威甘德传感器10中威甘德丝14的分布圆直径相差不超过40mm，这样就可以保证所有的威甘德丝14在最大的等强的旋转磁场中工作。

参见图3，威甘德传感器10是这样构成的：

在工字形筒状骨架17上绕上感应线圈13，再在工字形筒状骨架17的绕线槽的两头开设20个小缺口18，每个小缺口18内放置一根威甘德丝14即制成所述的威甘德传感器10。参见图3，最好使所有的威甘德丝14的极性方向一致，以达到触发的有序性，避免漏触发，提高计量精度。

参见图3，围成本实用新型所述的威甘德传感器10中的威甘德丝14的根数应综合考虑计量精度要求和椭圆齿轮2的直径，同时还要考虑分辨率等因素。设计时，在满足计量精度和分辨率的前题下，尽量增加威甘德丝的根数，增加椭圆齿轮2转一周输出的电压脉冲数，提高计量精度。构成本实用新型所述的威甘德丝14的根数一般在10－15节为佳；威甘德丝14的间距一般在1－5mm为宜。

参见图1，将威甘德传感器10设在封闭的壳体19的下方，脉冲信号发送器11设在壳体19内即构成探头15。

与所述威甘德传感器10相匹配的脉冲信号发送器11的电原理如图4所示。参见图3和4，将威甘德传感器10的输出端a、b与脉冲信号发送器的输入端1、2相连。

为了使公众掌握实施要领再结合附图将本实用新型的工作原理简述如下：

当椭圆齿轮2在流体的作用下旋转时，即在威甘德传感器10的下方产生强弱交替而方向一定的旋转磁场，使所有的威甘德丝14的磁极性依次反转，从而在感应线圈13内感生出电压脉冲；该电压脉冲经由二极管BG1－BG4构成的双向限幅器限幅加到由两只运算放大器（RCL8021）JC1和JC2构成的复合差动放大器的输入端进行放大；经放大的电压脉冲送到由555时基电路JC3构成的单稳态触发器的触发端进行整形，在所述单稳态触发器的输出端得到宽度一定、波形完整的矩形电压脉冲；该矩形电压脉冲分别加到三极管BG5和BG9的基极，在输出端7和8输出两路相位差为180度的电流脉冲供二次仪表使用。所述的两路电流脉冲一路是三极管BG7直接输出的，另一路是经三极管BG7倒相后输出的。

参见图4，所示电路的直流电源是由5端（正极）和8端（负极）引入的。所引入的直流电源通过由运算放大器（RCL8021）JC4和其外围电路构成精密稳压器稳压后给所述的复合差动放大器和单稳态触发器供电，以满足小信号处理电路的工作要求。

按本实用新型上述实施方案所制作的高精度椭圆齿轮流量变送器的计量精度可达0.3％，重复误差小于0.05％。

Claims (3)

1、一种高精度椭圆齿轮流量变送器，包括一对椭圆齿轮(2)、嵌设在椭圆齿轮(2)端面上的永久磁钢(12)和与永久磁钢(12)相对设置的威甘德传感器(10)，其特征是：

a、威甘德传感器(10)是在筒状感应线圈(13)的外圆面上至少平行均布5根威甘德丝14所构成的；

b、只有一只椭圆齿轮(2)端面的两头嵌设有极性相反的永久磁钢(12)；

c、所述嵌设有永久磁钢(12)的椭圆齿轮(2)与所述的威甘德传感器(10)同轴相对设置。

2、根据权利要求1所述的一种高精度椭圆齿轮流量变送器，其特征是两只永久磁钢（12）对称于椭圆齿轮（12）的支承轴（5）且其分布圆的直径与威甘德丝（14）的分布圆直径相差不超过40mm。

3、根据权利要求1或2所述的一种高精度椭圆齿轮流量变送器，其特征是所述的两只永久磁钢（12）为高度不等而直径相等的圆柱体。

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