CN2651715Y - 多功能涡街流量计传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种测定流体质量的涡街流量计传感器，属于流量仪表技术领域，管状壳体内插装有旋涡发生柱体，旋涡发生柱体内设有测温计空腔，测温计置于测温计空腔中，旋涡发生柱体的下游处设置旋涡频率检测元件。本实用新型集压力、温度、频率检测于一体，结构简单紧凑，成本低，安装、维修方便，维护量少，并且测量准确，实现了用一台传感器科学合理的同时测量温度、压力、频率三个参数的功能，再配以三参数智能变送器进行运算处理，直接输出的即是准确的质量流量，方便易行，利于推广应用。

Description

多功能涡街流量计传感器

技术领域

本实用新型涉及一种测定流体质量的涡街流量计传感器，属于流量仪表技术领域。

背景技术

涡街流量计是当今应用较为广泛的一种流量计，测量的是流体的工况体积流量。由于工况体积流量的准确数值要参照被测介质的温度、压力才能得出。因此要想准确测量，必须增加温度、压力补偿措施。目前普遍采用的是：用三台仪表来完成此任务，即由一台温度变送器、一台压力变送器和一台涡街流量变送器，三台仪表测出的信号用电缆送到二次仪表运算后，得出准确的质量流量数值。这种方式的缺点是：所用仪表台部件多、投资大、安装繁琐、维护量大。

有的也将温度测量和频率测量组合在一起，但是，温度的准确测量和是否影响到频率的准确测量成了问题，因此会直接影响到最终的测量结果。如有的在涡街传感器内插入测温计，虽然测出了温度，但是却因测温计的阻挡改变了流量计入口端管中的速度分布，破坏了涡街流量计正常工作所要求的充分发展管流，违反了正常测量的工作技术要求，从而使旋涡频率检测元件的测量准确度大为降低；另有的把测温计安装在涡街传感器管状壳体的管壁上，并使测温计端头与管道内壁平齐，虽然这样没有破坏流体的速度分布，但却违反了管道温度测量的技术要求，即：管道中测温计的工作端应处于管道中流速最大处(即管道中心处)，同时管状壳体的散热对温度测量也有影响，从而使温度测量失准。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种多功能涡街流量计传感器，既能测流体温度，又能测流体旋涡频率，结构简单紧凑，成本低，安装、维修方便，且测量准确。

本实用新型所述的多功能涡街流量计传感器，管状壳体内插装有旋涡发生柱体，有一个旋涡发生柱体，旋涡发生柱体内设有测温计空腔，测温计置于测温计空腔中，旋涡发生柱体的下游处设置旋涡频率检测元件。

本实用新型既能测流体温度，又能测流体旋涡频率，结构简单紧凑，成本低，安装、维修方便，并且，测温计如铂电阻安装在漩涡发生柱体内，这样丝毫不改变漩涡发生柱体原来的形状，不会出现额外的流体阻挡，因此不会对流体的流动状态有任何影响，从而不会影响到旋涡频率检测元件的测量准确性。同时，测温计置于旋涡发生柱体内的测温计空腔中，可任意调整测温计工作端在管道中的插入位置，保证符合管道温度测量的技术要求，使得温度测量准确可靠。其中的各测量元件和旋涡发生柱体均可沿用现有技术，不再赘述。

为了使测温不产生滞后现象，旋涡发生柱体为三角柱体时，其测温计空腔位于旋涡发生柱体迎流面的一边角处。最好距边角两边约2-3毫米，类似一只铠装的铂电阻。对于管口口径≤50毫米的传感器，因其三角柱体太小而不能在边角安装的，可以直接在柱体中间安装。旋涡发生柱体与漩涡频率检测元件有效距离太小时，不便在上部装入测温计时，可采用从底部反装的方式将测温计置入即可，此时，为了便于检测信号引线，可在管状壳体的外表上加工引线槽，将引线引到基座上。

在管状壳体上设置有取压口，取压口上配装有压力测量元件，可以同时完成流体压力的测量。

对于压力的测量，由于取压口内无流体流动，因此对流体流动状态无任何影响。开口取压位置在尺寸允许的条件下可任选。对于大多数气体型压力测量元件来讲很简单，只安装一个压力探头即可。

通常压力测量使用压力探头来完成，普通工况下的压力测量使用普通压力探头即可，价格便宜，约2000元左右一支，对于过热蒸汽，则需要用特殊的高温压力探头才可以，而高温压力探头的价格较高，需要7000元左右一支，大大增加了流体压力的测量成本。

为此，本实用新型还设计了的自伴热液体传压蒸汽取压罐，其取压罐体的顶部设有加水口，连通蒸汽管道的垂直取压管连通取压罐体的上部，取压罐体的下部配装压力探头，取压罐体的底部设有排水口。

工作原理：投用前从加水口把水注入取压罐体的取压管入口高度，正常工作时，蒸汽的冷凝液会使液位始终保持在此高度上，压力是通过冷凝液传给压力探头的，而冷凝液的温度是不会太高的，这就实现了采用普通压力探头测量的原理。由于取压管是垂直取压，取压管内不会存积液体而始终保持是汽体流体，又因与取压罐体并行的一段取压管距离罐体较近，高温蒸汽取压管可起到热源的作用，从而实现了自动伴热功能，防止冬季时冷凝液结冻。在制造时也可一并进行保温处理。在取压罐体的底部设排水口，以便及时排出取压罐体中的冷凝水，特别是在冬季一旦工艺停车时间较长，可以把冷凝液放掉以免冻坏压力探头。这样就可以配合采用普通压力探头完成过热蒸汽压力的测量，大大降低了过热蒸汽压力测量的测量成本。

将旋涡发生柱体与管状壳体间设计为插接结构，旋涡发生柱体插装在管状壳体对应的插孔中。结构简单，制作、安装、使用方便。

在实际中，安装测温计的旋涡发生柱体被设计成从管状壳体底部开孔装入内腔，然后把旋涡发生柱体与管状壳体焊接起来，使测温计与被测介质隔离，因此测温计不存在密封、流体冲击、被腐蚀等问题，测温铂电阻就可以用普通装配式或薄壁快速反应型，这样既提高测温的响应速度，又可以在线更换，从而提高了传感器运行的周期和可靠性。

使用中，绝大多数液体只需温度补偿就可以得出质量流量，而饱和蒸汽只需压力或温度其中一项就可以得出，此时，可简化结构，不需要使用压力测量元件了。

本实用新型多功能涡街流量计传感器适用于全部法兰式和夹持式安装方式，对于旋涡频率检测元件内装在旋涡发生柱体里的传感器，该方式同样适用；对于夹持式安装方式，如果管状壳体的管口口径较大，为了避免影响连接螺栓间的夹持安装，可将取压口用较细的连接管引出。

本实用新型集压力、温度、频率检测于一体，结构简单紧凑，成本低，安装、维修方便，维护量少，并且测量准确，实现了用一台传感器科学合理的同时测量温度、压力、频率三个参数的功能，再配以三参数智能变送器进行运算处理，直接输出的即是准确的质量流量。测温计不受被测流体冲击，不会被流体腐蚀，寿命长，性能稳定，又可在线更换。本实用新型方便易行，利于推广应用。

附图说明

图1、本实用新型一实施例结构示意图。

图2、图1的A-A视图。

图3、本实用新型一三角柱体的结构示意图。

图4、图3的俯视图。

图5、本实用新型小口径传感器三角柱体结构示意图。

图6、图5的俯视图。

图7、本实用新型自伴热液体传压蒸汽取压罐结构示意图。

图8、图7的右视图。

图中：1、取压口  2、压力传感器座  3、测温计  4、温度传感器座  5、旋涡频率检测元件  6、旋涡频率检测元件座  7、管状壳体  8、三角柱体的上插接段9、焊接点  10、三角柱体的下插接段  11、三角柱体  12、测温计插孔  13、上插接段  14、三角柱体  15、下插接段  16、三角柱体  17、下插接段  18、测温计插孔  19、取压罐体  20、压力探头安装座  21、加水口  22、排水口  23、取压管  24、蒸汽管道。

具体实施方式

结合上述实施例附图对本实用新型作进一步说明。

如图1、2所示，图1是图2的B-B视图，本实用新型所述的多功能涡街流量计传感器，管状壳体7内插装有一个旋涡发生三角柱体11，旋涡发生三角柱体11内设有测温计空腔，测温计3置于测温计空腔中，旋涡发生三角柱体11的下游处设置旋涡频率检测元件5；测温计空腔位于旋涡发生三角柱体11迎流面的一边角处；管状壳体7上设置有取压口1，取压口1上配装有压力测量元件。

旋涡发生三角柱体11与管状壳体7间为插接结构，旋涡发生三角柱体11插装在管状壳体7对应的插孔中，旋涡发生三角柱体11有对应的上、下插接段8、10。

图3、图4所示的三角柱体结构情况同图1中所示的基本相同，不再重述。

图5、图6所示的三角柱体结构情况，因三角柱体较小，会使其与旋涡频率检测元件有效距离太近，无法在同一处安装或影响频率检测元件的密封，因此，采用下部安装并在三角柱体中间安装测温计。

图7、图8所示的自伴热液体传压蒸汽取压罐，取压罐体19的顶部设有加水口21，底部设有排水口22，连通蒸汽管道24的垂直取压管23连通取压罐体19的上部，取压罐体19的下部通过压力探头安装座20配装压力探头。

使用时，从加水口21把水注入取压罐体19的B处高度，正常工作时，蒸汽的冷凝液会使液位始终保持在B处高度，压力是通过冷凝液传给压力探头的。

Claims (4)

1、一种多功能涡街流量计传感器，管状壳体内插装有旋涡发生柱体，其特征在于有一个旋涡发生柱体，旋涡发生柱体内设有测温计空腔，测温计置于测温计空腔中，旋涡发生柱体的下游处设置旋涡频率检测元件。

2、根据权利要求1所述的流量计传感器，其特征在于旋涡发生柱体为三角柱体，测温计空腔位于旋涡发生柱体迎流面的一边角处。

3、根据权利要求1所述的流量计传感器，其特征在于管状壳体上设置有取压口，取压口上配装有压力测量元件。

4、根据权利要求1、2或3所述的流量计传感器，其特征在于旋涡发生柱体与管状壳体间为插接结构，旋涡发生柱体插装在管状壳体对应的插孔中。

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