CN2205540Y

CN2205540Y - 涡街流量计的抗震装置

Info

Publication number: CN2205540Y
Application number: CN 94243318
Authority: CN
Inventors: 徐秋刚
Original assignee: XU DIUGANG
Current assignee: XU DIUGANG
Priority date: 1994-10-25
Filing date: 1994-10-25
Publication date: 1995-08-16
Anticipated expiration: 2004-10-25

Abstract

一种涡街流量计的抗震装置，用于设有主、副传感元件(1、2)的流量计，接在传感元件经输入回路(3、 4)的后面；主传感元件(1)置于能检测到流量信号和震动干扰信号的位置，副传感元件(2)置于只能检测到震动干扰信号位置。抗震装置包括移相器(5、6)，其二路输出将干扰信号相位调成反相，然后接到求和电路(7)输入端，在求和电路中把两路幅值调成相等，求和电路的输出为流量信号，经处理后供指示累计之用，从而抑制干扰信号。

本实用新型抗震装置抗震性能好，且不要求主、副传感元件对称放置，可应用到各种类型的涡街流量计中。

Description

本实用新型涉及一种适用于气体、液体、蒸汽等多种介质的检测的涡街流量计的抗震装置，特别是一种有特殊检测电路的涡街流量计抗震装置。

现有的流量计中涡街流量计是近二十多年来出现的建立在新测量原理基础上的新型流量计而受人注目，它作体积流量测量时几乎不受流体密度、压力、温度、粘度等参数的影响，气、液通用，可以数字或模拟量输出，易和数字系统配套。这和涡轮流量计比，无可动部件，仪表常数稳定，精度高。它比孔板流量计压力损失小，量程范围大，精度好。各种形式的涡街流量计间差别主要在产生和检测旋涡的方法不同，其中一类是在流体振动时检测物体上的作用力变化频率，作为其传感元件可以利用压电晶体或力敏电阻来检测应力变化。由于涡街流量计性质上属于流体振荡型流量计，因此，机械振动也会对输出信号产生干扰，对应力检测式原理的检测而言，尤其要注意此影响。

中国实用新型专利申请CN86201230U披露了一种抗震型插入式涡街流量计，包括变送器及检测器，变送器内有利用布置在构成对称悬臂梁探头上互相位置对称处的主、副二个压电晶体传感元件，使管道震动所产生的作用在探头上的惯性力方向一致，大小相等，压电晶体置于两个探头的等弯矩截面上，它们输出共模电荷信号，经过差动放大器后，此震动引起的共模信号被扼制，只有在主探头上的涡街信号被输出。这种变送器检测电路方框图见图1，此检测电路置于检测器内。

但是，现有技术方案有如下问题：

1、两个传感元件压电晶体放置位置对称，不便于提高制作效率，由于限制了传感元件放置范围，也不便于向其他类型涡街流量计推广。

2、副探头上传感元件处在迎风状态，风应力不容忽视，这是不能抵消的干扰。

3、由于制造、安装的误差，不可能做到高度对称，并且输入回路元器件的参数离散性及振动力传播方向的不同，主副二路震动干扰信号正弦波初相角往往不能完全相同，主、副传感无件相距一定距离，两路震动干扰信号的波形不完全相同，这样，大大降低抗震效果。

4、两路震动干扰信号共模输入会带来共模干扰，由于采用单路幅值调节，调节范围窄，且只能一个方向调节。

本实用新型的发明目的是消除以上已有技术中存在的问题，提供一种抗震性好，主、副探头上传感元件相互位置可以是任意的涡街流量计的抗震装置。

本实用新型的技术方案是这样的：

具有主、副二路的涡街流量计内设主、副探头，探头中分别设置传感元件，主探头上的传感元件置于能测到流量信号的地方，副探头上传感元件置于不能感受到流量信号的地方，主、副传感元件的输出分别经输入回路接入本实用新型的抗震装置，抗震装置由移相器及求和电路组成，移相器按将该两路中的震动干扰信号正弦波相位调成相位差180°，再将两路输出信号输入求和电路幅值调成相等后相加，其输出的信号中只剩下代表流量的信号，此信号加到涡街流量计的后处理环节及指示环节去。

加入以上抗震装置技术方案构成的涡街流量计，抗震性能好，不需要将主、副探头上传感元件作对称布置，理论上讲，它们放置的相对位置可以是任意的。通过对比试验可知，不加抗震措施的流量计运行中用手触摸敲击流量计施加模拟震动干扰，其指示便增大，且不稳定，可达满量程的（20－60）％，所加模拟震动强度增强，指示值甚至可达满量程，而附加本实用新型抗震装置后，流量计指示不因加模拟震动而有改变。

图1是现有技术中一种涡街流量计检测电路的方框图。

图2是接入本实用新型抗震装置的涡街流量计的检测电路方框图。

图3是接入本实用新型抗震装置的涡街流量计实施例的检测电路图。

下面结合附图2、3描述本实用新型的实施例。

接入本实施例抗震装置的涡街流量计设主、副探头，各安置一传感元件，在本例中为压电晶体元件；检测电路用来将主、副传感元件发出的信号作处理，输出供作测量的指示，主传感元件1布置在能检测到被测流量的位置，副传感元件2布置在不能检测到被测流量的位置，两路传感元件的输出信号分别经输入回路3、4接到各自的移相电路5、6，移相电路中使用型号为LM324的集成块52、62，其正向输入端经电位器51、61接零电位，作调节相位用，将两路干扰信号正弦波相位调成相反，即相位差180°，移相电路5、6输出端各自串接电位器72、73，作幅值调节用，将两路干扰信号的幅值调成相等，此幅值相等的两路干扰信号加到求和电路（加法器）7的运算放大器集成块71（LM324）的负输入端进行求和，通过求和电路将相位相反、幅值相等的震动干扰信号相加，震动信号行到抑制，只剩流量信号f，经后处理环节，包括放大器8、滤波器9以及作为整形电路的触发器10等最后输出作流量指示的信号。

由触发器10输出的流量指示信号可分成两路，一路经频－压变换器11将脉冲信号转换成和频率成正比的电压信号，作瞬时流量指示值，再经U／I变换成为直流作流量指示值。上述流量信号分成的第二路经脉冲放大器12，输出的脉冲信号供流量积算之用，指示累积流量。

由于后处理及指示环节是本实用新型抗震装置以外的属于流量计的部件，在这里不必赘述。

本实施例是以压电晶体作为传感元件来叙述的，但不一定限制在压电晶体，凡是利用力作为信号的传递媒介做成的涡街流量计，例如力敏电阻，只要按以上同样的原则将传感元件设为二路，主路感受被测流体的流动及管道震动，副路只感受管道震动，那么经本实用新型检测电路后输出的信号将抑制震动干扰。从而由此形成的流量信号f可具有良好抗震性能，而不必要求主、副传感元件作严格对称布置。

本实用新型抗震装置使其涡街流量计不必要求主、副传感元件作对称布置，理论上可任意布置，但从工艺上考虑，副传感元件在不感受到流量的作用前提下，尽量靠近主传感元件，可以使相位、幅值调节量尽可能小，方便调整。由于主、副传感元件离得很近，干扰波形趋于一致，可以搞高抗震效果。

Claims

1、一种涡街流量计的抗震装置，用于设有主、副传感元件(1、2)的涡街流量计中，所述主传感元件(1)置于能检测到流量信号的位置，副传感元件置于检测不到流量的位置，其特征是所述抗震装置由主、副二路的移相器(5、6)及可调幅值求和电路(7)组成，分别接在所述主、副传感元件经输入回路(3、4)和流量计流量信号后处理及指示环节(8-12)之间；所述移相器(5、6)把主、副二种信号中的震动干扰信号调成反相；所述二路移相器(5、6)的输出接在所述求和电路(7)的输入端，在求和电路中二路震动干扰信号调成等幅值再相加，求和电路(7)的输出为流量信号(f)。

2、根据权利要求1的抗震装置，其特征是所述传感元件是以力作为传感媒介的传感元件。

3、根据权利要求2的抗震装置，其特征是所述传感元件为压电晶体或力敏电阻。

4、根据权利要求1－3的抗震装置，其特征是所述移相器（5、6）由LM324集成块（52、62）构成，其正向输入端经调节相位电位器（51、61）接零电位，其输出端接在求和电路（7）的二个输入端。

5、根据权利要求1－3的抗震装置，其特征是所述求和电路（7）由集成块LM324（71）构成，所述集成块（71）负输入端接二个并联的调节幅值电位器（72、73），所述电位器（72、73）的另一端分别为求和电路（7）的二路输入端，和移相器（5、6）的输出端相接。

6、根据权利要求4的抗震装置，其特征是所述求和电路（7）由集成块LM324（71）构成，所述集成块（71）负输入端接二个并联的调节幅值电位器（72、73），所述电位器（72、73）的另一端分别为求和电路（7）的输入端，和移相器（5、6）的输出端相接。