CN2556604Y - 一种新型涡轮流量传感器 - Google Patents

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Abstract

一种抗强电磁干扰、结构简单的新型涡轮流量传感器。它是在一个标有流体流动方向的壳体内由光电发生器总成发射的光束(可见光和红外线)通过透镜在涡轮总成的叶片端面和亮暗相间的反射环面上实现可靠的光脉冲反射采样并整形、放大后，通过接插件和信号电缆输出对应流体流量的光电脉冲，对此光电脉冲进行计数，就可以准确地计算出管道内流体的流量值。

Description

一种新型涡轮流量传感器
所属技术领域
本实用新型涉及一种测量管道内流体流量的流量传感器，尤其是在较强干扰环境中用于精确测量管道内流体流量的一种新型涡轮流量传感器。
背景技术
目前，在流量测量过程中，电磁式涡轮流量传感器因价格便宜，结构简单而被大量使用。但在较严重的电磁干扰环境下，容易接收电磁干扰而造成计量出错甚至失灵，并存在着量程比小的固有缺点。为克服上述缺点，有光纤式涡轮流量传感器上市，但其缺点是结构复杂，价格昂贵而很难被推广、大量采用。
发明内容
为了克服现有的电磁式涡轮流量计的抗强电磁干扰问题和光纤式涡轮流量计的结构复杂，价格昂贵之缺点，本实用新型提供一种新型涡轮流量传感器，该新型涡轮流量传感器不仅能抗强电磁干扰，而且结构简单、量程比宽、精度高且价格适中。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：在标有流体流动方向的壳体内，由下锁紧螺母通过矩形孔垫片将透镜、“O”型密封圈压紧构成透镜密封室，透镜端面有一环形凹槽安放“O”型密封圈。密封室中矩形孔垫片内插入下端为矩形，上端外圆有螺纹的光电发生器总成。光电发生器总成电路部分由ST188系列反射式光电管和AW5系列整形放大集成电路及3个电阻器构成。ST188反射式光电管将光信号传递给AW5整形、放大成脉冲信号输出，限流电阻R1一端连接ST188光发射管另一瑞接地，负载电阻R2做为ST188接收管的负载电阻一端接地，另一端输出信号经AW5整形、放大后输出；上拉电阻R3一端接电源另一端接AW5输出端，提高抗干扰能力。由销钉限位调节螺母原地旋转使光电发生器总成上、下移动微调后，被上锁紧螺母锁紧，保证可靠反射光电脉冲的实际距离。涡轮总成由推力支撑轴承嵌在导流架中心上，对涡轮总成表面进行暗色处理并在涡轮总成的叶片端面抛光、加套一个亮暗相间的反射环面，反射环面的宽度为涡轮总成叶片宽度的二分之一并且居中安装。在流体流动推动涡轮总成旋转时，当反射环面的亮面对应光电发生器总成发射的可见光和红外线光束时，根据光电反射原理此反射光线由光电发生器总成接收并产生一个光电脉冲上升沿，当涡轮总成转过一个角度使暗面对应光束时，因没有反射光则产生光电脉冲下降沿，形成一个完整的光电脉冲信号，周尔复始，在亮暗相间的反射环面上产生对应流体流量的反射光电脉冲信号可防止电磁干扰。光电发生器总成发射的光束可见光和红外线光束通过透镜在涡轮总成的叶片端面和亮暗相间的反射环面上实现可靠的光脉冲反射采样并整形、放大后，通过接插件和信号电缆输出，对此光电脉冲进行计数，就可以准确地计算出管道内流体的流量值。
本实用新型的有益效果是，可以克服电磁式涡轮流量计的抗强电磁干扰问题和光纤式涡轮流量计的价格昂贵之缺点，提供一种抗干扰性好、量程比宽、价格适中、精度高并且结构简单的新型涡轮流量传感器。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的光电发生器总成电路原理图。
图2是新型涡轮流量传感器实施例的剖面构造图。
图1中10.涡轮总成，16.ST188反射式光电管，17.限流电阻R1，18.负载电阻R2，19.AW5整形放大集成电路，20.上拉电阻R3。
图2中1.透镜，2.光电发生器总成，3.“O”型密封圈，4.矩形孔垫片，5.下锁紧螺母，6.销钉，7.调节螺母，8.上锁紧螺母，9.壳体，10.涡轮总成，11.导流架，12.推力支撑轴承，13.接插件，14.输出信号电缆，15.透镜密封室。
具体实施方式
在图1中，ST188反射式光电管(16)分别与限流电阻R1(17)、负载电阻R2(18)一端串联接地，反射的光电信号经AW5整形放大集成电路(19)输出并由输出信号上拉电阻R3(20)上接电源端以提高输出信号的抗干扰性能。
在图2所示实施例中，由下锁紧螺母(5)通过矩形孔垫片(4)将透镜(1)、“O”型密封圈(3)压紧在壳体(9)内，构成透镜密封室(15)，透镜密封室(15)中矩形孔垫片(4)内插入下端为矩形、上端外圆有螺纹的光电发生器总成(2)，由销钉(6)限位调节螺母(7)原地旋转使光电发生器总成(2)在矩形孔垫片(4)矩形孔内上、下垂直移动微调后，由上锁紧螺母(8)锁紧，保证可靠反射光电脉冲的实际距离，调节螺母(7)外圆有一环形凹槽用于销钉(6)限位，当流体流动推动涡轮总成(10)由推力支撑轴承(12)嵌在导流架(11)中心上旋转时，光电发生器总成(2)发射的可见光和红外线光束，通过透镜(1)在涡轮总成(10)的叶片端面和亮暗相间的反射环面上可靠地反射采样和整形、放大后，通过接插件(13)、信号输出电缆(14)输出对应流体流量的光电脉冲信号。

Claims (7)

1.一种新型涡轮流量传感器，由流体流动产生的冲击力推动涡轮旋转产生的信号工作，其特征是：在一个标有流动方向的壳体(9)内由下锁紧螺母(5)通过矩形孔垫片(4)将透镜(1)、“O”型密封圈(3)、压紧在壳体(9)内，构成透镜密封室(15)；在透镜密封室(15)内安装有光电发生器总成(2)；由销钉(6)限位调节螺母(7)原地旋转使光电发生器总成(2)上、下垂直移动微调后，由上锁紧螺母(8)锁紧，涡轮总成(10)由推力支撑轴承(12)嵌在导流架(11)中心上旋转，光电发生器总成(2)将发射和反射的光信号转变成电脉冲信号由接插件(13)通过信号输出电缆(14)输出。
2.根据权利要求1所述的新型涡轮流量传感器，其特征是透镜(1)端面有一环形凹槽，用来安装“O”型密封圈(3)密封透镜密封室(15)。
3.根据权利要求1所述的新型涡轮流量传感器，其特征是矩形孔垫片(4)为矩形光滑里孔，使光电发生器总成(2)在矩形里孔中垂直移动且不能旋转。
4.根据权利要求1所述的新型涡轮流量传感器，其特征是光电发生器总成(2)下端为矩形插入矩形孔垫片(4)内，上端外圆有螺纹用于垂直上、下移动微调并由上锁紧螺母(8)锁紧。
5.根据权利要求1所述的新型涡轮流量传感器，其特征是调节螺母(7)外圆有一环形凹槽，用于销钉(6)限位并原地旋转使光电发生器总成(2)垂直移动。
6.根据权利要求1所述的新型涡轮流量传感器，其特征是涡轮总成(10)表面为暗色，叶片端面抛光并加套一个亮暗相间的反射环面，其宽度为叶片宽度的二分之一并且居中安装。
7.根据权利要求1所述的新型涡轮流量传感器，其特征是光电发生器总成(2)电路部分由ST188反射式光电管(16)发射可见光和红外光线和接收反射光信号并由AW5(19)整形、放大通过输出上拉电阻R3(20)输出脉冲信号。
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