专利名称：差压-位移双参数测量的变面积靶式流量计的制作方法
技术领域：
本发明涉及流量计领域，更具体地说，涉及一种差压-位移双参数测量的变面积靶式流量计。
背景技术：
靶式流量计的基本工作原理是，安装于测量室的靶片在流体通过时受到流体的冲击力作用而产生一段位移量，这个位移量与流体的流速(冲力)成严格的函数关系，通过测量这个位移量(也就是冲力)可以计算出流体的流速，进一步的得出流体的流量。为了保证靶片的受力完全等于流体的冲力，在其位移时不允许有任何摩擦力的存在，否则将带来误差。所以一般传统的靶式流量计靶杆的安装都是采用“悬臂梁”结构。这种采用“悬臂梁”固定靶片的结构具有以下缺点1、“悬臂梁”在对抗大冲击力时容易损坏，抗过载能力较差；2、靶片位移时，是相对于靶杆的支撑点旋转的，其位移带来的流通面积的变化是非线性的，很难找出固有的数学公式描述；3、由于靶杆为悬臂梁，由于惯性力等因素的存在很难停留在某一固定位置，而是在一定范围内来回振动，当流体的流速变化比较剧烈时，这种振动尤为明显，这就使得靶片的实际位移量与理论上的位移量存在较大的偏差，从而导致流量计的测量精度降低。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述靶式流量计测量精度差的缺陷，提供一种测量精度高、稳定性好且抗过载能力强的差压-位移双参数测量的变面积靶式流量计。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是构造一种差压-位移双参数测量的变面积靶式流量计，包括带有流体进入通道和流出通道的测量室，所述流体进入通道具有锥形的扩张段；所述测量室内设有正对所述扩张段的靶式位移测量组件，所述测量室还设有差压测量组件；所述流量计还包括运算装置，所述位移测量组件以及所述差压测量组件分别与所述运算装置电连接。在本发明所述的差压-位移双参数测量的变面积靶式流量计中，所述靶式位移测量组件包括靶片、靶杆、活塞、活塞缸、复位弹簧和用于测量活塞位移的位移传感器，所述靶杆一端固定有靶片，另一端固定在活塞上，所述活塞位于所述活塞缸内，发所述复位弹簧位于所述活塞与活塞缸的底部之间，所述位移传感器位于活塞缸的外部，所述靶片位于所述扩张段内，所述位移传感器与所述运算装置电连接。在本发明所述的差压-位移双参数测量的变面积靶式流量计中，所述差压测量组件包括设置在所述测量室内的高压腔，以及设置在所述高压腔与所述测量室的分隔处的差压传感器，所述流体进入通道上开有高压取压口，所述高压取压口与所述高压腔之间连有连通管，所述差压传感器与所述运算装置电连接。在本发明所述的差压-位移双参数测量的变面积靶式流量计中，所述靶片为圆形，所述扩张段的最小直径大于所述靶片的直径。在本发明所述的差压-位移双参数测量的变面积靶式流量计中，所述靶片以及靶杆与所述扩转段同轴心设置。在本发明所述的差压-位移双参数测量的变面积靶式流量计中，所述位移传感器为非接触式传感器。在本发明所述的差压-位移双参数测量的变面积靶式流量计中，所述扩张段的锥度为60° 120°。在本发明所述的差压-位移双参数测量的变面积靶式流量计中，所述扩张段的锥度为90°。在本发明所述的差压-位移双参数测量的变面积靶式流量计中，所述运算装置位于所述测量室的外部。在本发明所述的差压-位移双参数测量的变面积靶式流量计中，所述运算装置具有显示模块。实施本发明的差压-位移双参数测量的变面积靶式流量计，具有以下有益效果 本发明的差压-位移双参数测量的变面积靶式流量计通过靶片的位移和扩张段前后的差压来检测流量，具有测量精度高、稳定性好以及抗过载能力强等优点。
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中图1是本发明的差压-位移双参数测量的变面积靶式流量计的优选实施例的结构示意图。
具体实施例方式为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式
。本发明的差压-位移双参数测量的变面积靶式流量计包括带有流体进入通道和流出通道的测量室，流体进入通道具有锥形的扩张段；测量室内设有正对所述扩张段的靶式位移测量组件，测量室还设有差压测量组件；所述流量计还包括运算装置，所述位移测量组件以及所述差压测量组件分别与所述运算装置电连接，通过测量靶片的位移来确定流通面积，通过测量扩张段前后的差压来确定通过流量计的流体的流量。下面结合实施例详细介绍本发明的流量计的结构。如图1所示，为本发明的差压-位移双参数测量的变面积靶式流量计的一个优选实施例，该流量计包括带有流体进入通道Iio和流出通道120的测量室100，流体进入通道 110具有锥形的扩张段111 ；测量室100内设有正对扩张段111的靶式位移测量组件，该靶式位移测量组件包括靶片210、靶杆220、活塞230、活塞缸M0、复位弹簧250和用于测量活塞230位移的位移传感器沈0。靶杆220 —端固定有靶片210，另一端固定在活塞230上， 活塞230位于活塞缸MO内，可相对活塞缸240滑动，复位弹簧250位于活塞230与活塞缸 240的底部之间，活塞缸240通过支架固定在测量室100内，位移传感器260位于活塞缸240 的外部，靶片210位于扩张段111内，位移传感器260与运算装置300电连接。靶片210为圆形，扩张段111的最小直径大于靶片210的直径，靶片210以及靶杆220与扩转段111同轴心设置。由于靶片210通过靶杆220与活塞230刚性连接，靶片210在流体冲击下推动活塞230运动，通过测量活塞230的位移即可得到靶片210的位移，锥形的扩张段111的几何参数是确定的，当靶片210的位置确定时，即可计算出此时流体的流通面积，流量计的流体流通面积与靶片210的位移呈严格的函数关系，当位移传感器260将位移信号传递给运算装置300时，运算装置可以计算出对应的流通面积。仅仅有流通面积还不足以计算流体的流量，在本发明的流量计的测量室100内还设有差压测量组件，该差压测量组件包括设置在测量室内100的高压腔400，设置在高压腔 400与所述测量室100的分隔处的差压传感器410，流体进入通道110上开有高压取压口 112，高压取压口 112与高压腔400之间连有连通管420，高压腔400内的压力与流体进入扩张段111之前的压力相等，测量室100的压力则等于经过扩张段111之后的压力，差压传感器400与运算装置300电连接，用于将测量到差压参数传递给运算装置300。运算装置 300根据介绍到的位移信号和差压信号，即可计算出流通面积和前后的压力差，就可以计算出此时的流量，根据流通面积和差压计算流量的公式是公知常识，运算装置300为具有运算功能的单片机或常规的IC芯片，不再赘述。在本实施例中，位移传感器260为非接触式传感器，例如霍尔效应传感器等。差压传感器410和位移传感器260都为常规的传感器，不再赘述。在本实施例中，锥形扩张段111的锥度为90°，实际中，优选采用锥度为60° 120°的锥形扩张段，当然也可以采用其他锥度的锥形扩张段。在本实施例中，运算装置300位于测量室100的外部，该运算装置还包括显示模块，可以是数显或机械显示装置，用于显示流量计测得的流量。上面介绍了本发明的流量计的结构特征，下面介绍本发明的流量计是如何工作的。流量计工作时，流体由流体进入口 110进入，位于扩张段111的靶片210在流体的作用下推动活塞230运动，位移传感器260测量活塞230的位移并传递给运算装置300，差压传感器410同时测得流体在扩装段111前后的差压并传递给运算装置300，由位移参数计算出此时流体的流通面积，然后根据差压即可得到流体此时的流量，运算装置300将计算的流量数据显示在显示模块上。由于靶式位移测量组件中的活塞230与活塞缸240之间具有摩擦力，对活塞的运动有一定的阻尼作用，由于活塞230与靶片210通过靶杆220刚性连接，也即对靶片210的运动具有阻尼作用，该阻尼作用极大的消除了靶片210在位移过程中由于流体压力变化造成的来回慢性运动，有效的提高了流量计的精度。本发明的差压-位移双参数测量的变面积靶式流量计通过靶片的位移和扩张段前后的差压来检测流量，具有测量精度高、稳定性好以及抗过载能力强等优点。上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式
，上述的具体实施方式
仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。
权利要求
1.一种差压-位移双参数测量的变面积靶式流量计，其特征在于，包括带有流体进入通道和流出通道的测量室，所述流体进入通道具有锥形的扩张段；所述测量室内设有正对所述扩张段的靶式位移测量组件，所述测量室还设有差压测量组件；所述流量计还包括运算装置，所述位移测量组件以及所述差压测量组件分别与所述运算装置电连接。
2.根据权利要求1所述的差压-位移双参数测量的变面积靶式流量计，其特征在于，所述靶式位移测量组件包括靶片、靶杆、活塞、活塞缸、复位弹簧和用于测量活塞位移的位移传感器，所述靶杆一端固定有靶片，另一端固定在活塞上，所述活塞位于所述活塞缸内，发所述复位弹簧位于所述活塞与活塞缸的底部之间，所述位移传感器位于活塞缸的外部，所述靶片位于所述扩张段内，所述位移传感器与所述运算装置电连接。
3.根据权利要求2所述的差压-位移双参数测量的变面积靶式流量计，其特征在于，所述差压测量组件包括设置在所述测量室内的高压腔，以及设置在所述高压腔与所述测量室的分隔处的差压传感器，所述流体进入通道上开有高压取压口，所述高压取压口与所述高压腔之间连有连通管，所述差压传感器与所述运算装置电连接。
4.根据权利要求3所述的差压-位移双参数测量的变面积靶式流量计，其特征在于，所述靶片为圆形，所述扩张段的最小直径大于所述靶片的直径。
5.根据权利要求4所述的差压-位移双参数测量的变面积靶式流量计，其特征在于，所述靶片以及靶杆与所述扩转段同轴心设置。
6.根据权利要求3所述的差压-位移双参数测量的变面积靶式流量计，其特征在于，所述位移传感器为非接触式传感器。
7.根据权利要求3所述的差压-位移双参数测量的变面积靶式流量计，其特征在于，所述扩张段的锥度为60° 120°。
8.根据权利要求3所述的差压-位移双参数测量的变面积靶式流量计，其特征在于，所述扩张段的锥度为90°。
9.根据权利要求3所述的差压-位移双参数测量的变面积靶式流量计，其特征在于，所述运算装置位于所述测量室的外部。
10.根据权利要求9所述的差压-位移双参数测量的变面积靶式流量计，其特征在于， 所述运算装置具有显示模块。
全文摘要
本发明公开了一种差压-位移双参数测量的变面积靶式流量计，包括带有流体进入通道和流出通道的测量室，所述流体进入通道具有锥形的扩张段；所述测量室内设有正对所述扩张段的靶式位移测量组件，所述测量室还设有差压测量组件；所述流量计还包括运算装置，所述位移测量组件以及所述差压测量组件分别与所述运算装置电连接。本发明的差压-位移双参数测量的变面积靶式流量计通过靶片的位移和扩张段前后的差压来检测流量，具有测量精度高、稳定性好以及抗过载能力强等优点。
文档编号G01F1/20GK102346055SQ201010243708
公开日2012年2月8日 申请日期2010年8月3日 优先权日2010年8月3日
发明者黄承昭 申请人:深圳市泉源仪表设备制造有限公司