专利名称：可在线更换传感器的涡街流量计的制作方法
技术领域：
本发明属于流量测量仪表技术领域，具体涉及一种可在线更换传感器的涡街流量 计。
背景技术：
涡街流量计是基于卡门涡街原理，即流体在漩涡发生体(非流线型阻流件)后产 生漩涡，漩涡频率与管道内流体的流速成正比关系。流体通过漩涡发生体后，从漩涡产生的 流体差压变化可测得流体的漩涡频率，进而可测量流体的流量。涡街流量计可以测量液体 流量，也可以用于测量气体流量。检测流体漩涡产生的流体差压变化，可以将传感器安装在管道内漩涡发生体后 侧，流体的漩涡会使传感器机械装置产生微小的运动，感测部件将检测到运动信号转换成 电信号。由于工艺介质存在高温、腐蚀、高压等各种工况，通常与被测介质接触的感测部件 容易受损。普通的涡街流量计在感测部件受损需要更换时，必须停止输送物料，需要将管线 物料断流，管线内的压力卸掉，才能更换感测部件。中国专利申请号为01205954. 4，名称为 “不断流量下可更换涡街流量传感器的传感头”的实用新型专利，公开了一种无须切断工艺 介质即可更换感测部件的设计，其缺点在于感测部件离流体漩涡感测机械装置距离较远， 信号传递灵敏度低，抗管道等外部振动性能差，而且传感器的机械装置采用垫片等机械密 封，对于高温、腐蚀性介质应用容易产生泄漏。美国专利US4926695中所公开的涡街流量计 也具有在线更换传感器的功能，其将检测传感器的感测机械敏感部件与漩涡发生体一体化 加工。流体漩涡感测机械敏感部件与漩涡发生器一体化，降低了测量部件的敏感度，而且加 工工艺复杂。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种加工和生产工艺简单，传感器具有高灵敏 度，且耐高温、高压，不易泄漏的可在线更换传感器的涡街流量计。为达到上述目的，本发明采用的技术方案是可在线更换传感器的涡街流量计，包 括流量测量管、漩涡检测体、传感器，和固定安装在流量测量管内、且位于所述漩涡检测体 上游的漩涡发生体，其特征在于所述漩涡检测体内置中空腔体，外侧尾端带有扁平楔形尾 翼；所述传感器尾部置有弹性体，传感器置于漩涡检测体的中空腔体内，并通过弹性体与漩 涡检测体紧密贴合；所述漩涡检测体与所述流量测量管管壁安装孔连接，焊接密封。所述漩涡检测体与所述传感器之间置有金属0形圈；通过置于所述传感器外侧的 压紧螺母固定连接。所述传感器为压电式传感器或电容式传感器。所述漩涡检测体的中空腔体包括测量腔和置于测量腔端部的支撑腔，且支撑腔内 径小于测量腔内径，呈过渡锥形面连接。
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所述弹性体端部不连续，呈一字形或十字形分割。所述弹性体的后端外径小于支撑腔内径，所述弹性体的前端外径大于支撑腔内 径，与所述漩涡检测体的支撑腔内侧面紧密接触，且与支撑腔的底面不接触。本发明的积极效果是通过传感器尾端的弹性体和传感器顶端的压紧螺母，使传 感器与漩涡检测体紧密结合，灵敏度高；漩涡检测体与流量测量管焊接连接，密封性能好； 由于传感器与物料不直接接触，因此可在高温、高压工况下使用，且更换传感器时也不须停 止输送物料。可在线通过旋松、取下压紧螺母，达到更换传感器的目的。本发明结构简单， 加工方便。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。图1 本发明结构示意图；图2 图1的A-A向视图；图3 :图2中漩涡检测体结构示意图(放大)；图4 传感器尾端的弹性体结构示意图(放大)。图中，1-流量测量管；2-漩涡检测体；3-压紧螺母；4-金属0型圈；5-传感器； 6_弹性体；7-漩涡检测体尾翼；8-漩涡发生体；9-测量腔；10-支撑腔。
具体实施例方式本发明结构示意图如图1和图2所示，可在线更换传感器的涡街流量计，包括流量 测量管1、漩涡检测体2、传感器5，和固定安装在流量测量管1内、且位于所述漩涡检测体2 上游的漩涡发生体8，其特征在于所述漩涡检测体2内置中空腔体，外侧尾端带有扁平楔 形尾翼7 ；所述传感器5尾部置有弹性体6，传感器5置于漩涡检测体2的中空腔体内，并通 过弹性体6与漩涡检测体2内侧面紧密贴合；所述漩涡检测体2与所述流量测量管1管壁 安装孔连接，焊接密封，此时涡街流量计形成完全密封结构。所述漩涡检测体2与所述传感器5之间置有金属0形圈4 ；通过置于所述传感器5 顶端外侧的压紧螺母3固定连接，通过压紧螺母3可以调节传感器5的紧固程度。0型金属 密封圈4可以防止外部水汽或潮湿气体进入漩涡检测体2中空腔内，0型金属密封圈4可 以起到密封的作用。所述传感器5为压电式传感器或电容式传感器。如图2和漩涡检测体结构示意3所示，所述漩涡检测体内置中空腔体，中空腔 体包括测量腔9和支撑腔10，外侧尾端带有扁平楔形尾翼7，具有很好的强度和灵敏度。漩 涡检测体2的测量腔9和支撑腔10均呈中空圆柱形，且支撑腔10内径小于测量腔9内径， 之间呈过渡锥形面连接。漩涡检测体2的外侧呈锥形结构，尾端带有扁平楔形尾翼7，既可 以达到较高的强度，又有很好的灵敏度。如图2和图4所示，传感器尾端的弹性体6的前端外径大于支撑腔10内径，所述 弹性体6的后端外径小于支撑腔10内径。加工时，可预置传感器5尾部外径大于漩涡检测 体2支撑腔10的内径，经切割成一字形或十字形切口，形成弹性结构。可确保传感器5尾 部的弹性体6插入漩涡检测体2支撑腔10内后，传感器5能与漩涡检测体2紧密贴合，安装牢固，而且不会卡在漩涡检测体2支撑腔10内。同时传感器5插入漩涡检测体5支撑腔 内后，尾部的弹性体6与漩涡检测体2支撑腔10底面不接触，留有一定空隙，这样可确保传 感器5与漩涡检测体2支撑腔10内侧壁牢固结合，不会产生附加应力，力学传递充分。
本发明的工作原理如下流体在流量测量管1内流经漩涡发生体8，产生流体漩 涡，通过漩涡检测体2传递漩涡差压信号。所述漩涡检测体2带有扁平楔形尾翼7，通过尾 翼7感测流体漩涡，产生与流体漩涡相同频率的振动；由于漩涡检测体2内置中空腔体包括 测量腔9和支撑腔10，传感器5尾部弹性体6固定在漩涡检测体2的支撑腔10内，与支撑 腔10内侧壁紧密贴合，且与支撑腔10底面不接触，因此，不会产生附加的应力，力学传递充 分，灵敏度高。传感器5检测到流体漩涡产生的频率信号后，信号传递给流量变送器，由流 量变送器将频率信号转换成流量信号，经过计算后显示、并通过电流或频率输出流量信号。
权利要求
可在线更换传感器的涡街流量计，包括流量测量管、漩涡检测体、传感器和固定安装在流量测量管内、且位于所述漩涡检测体上游的漩涡发生体，其特征在于所述漩涡检测体内置中空腔体，外侧尾端带有扁平楔形尾翼；所述传感器尾部置有弹性体，传感器置于漩涡检测体的中空腔体内，并通过弹性体与漩涡检测体紧密贴合；所述漩涡检测体与所述流量测量管管壁安装孔连接，焊接密封。
2.如权利要求1所述的可在线更换传感器的涡街流量计，其特征在于所述漩涡检测 体与所述传感器之间置有金属0形圈；通过置于所述传感器外侧的压紧螺母固定连接。
3.如权利要求1或2所述的可在线更换传感器的涡街流量计，其特征在于所述传感 器为压电式传感器或电容式传感器。
4.如权利要求1所述的可在线更换传感器的涡街流量计，其特征在于所述漩涡检测 体的中空腔体包括测量腔和置于测量腔端部的支撑腔，且支撑腔内径小于测量腔内径，呈 过渡锥形连接。
5.如权利要求1所述的可在线更换传感器的涡街流量计，其特征在于所述弹性体端 部不连续，呈一字形或十字形分割。
6.如权利要求1所述的可在线更换传感器的涡街流量计，其特征在于所述弹性体的 后端外径小于支撑腔内径，所述弹性体的前端外径大于支撑腔内径，与所述漩涡检测体的 支撑腔内侧面紧密接触，且与支撑腔的底面不接触。
全文摘要
本发明属于流量测量仪表技术领域，涉及可在线更换传感器的涡街流量计，包括流量测量管、漩涡检测体、传感器和固定安装在流量测量管内、且位于漩涡检测体上游的漩涡发生体，其特征在于所述漩涡检测体内置中空腔体，外侧尾端带有尾翼；传感器尾部置有弹性体，传感器插入漩涡检测体的中空腔体内，并通过弹性体与漩涡检测体紧密贴合；漩涡检测体与流量测量管管壁安装孔连接，焊接密封。本发明的积极效果是通过传感器尾端的弹性体和压紧螺母，传感器与漩涡检测体能够紧密结合，灵敏度高；漩涡检测体与流量测量管焊接连接，密封性能好。可在线通过旋松、取下压紧螺母，达到不停止输送物料可更换传感器的目的。本发明结构简单，加工方便。
文档编号G01F1/32GK101979964SQ20101028048
公开日2011年2月23日 申请日期2010年9月14日 优先权日2010年9月14日
发明者涂强, 章晓英 申请人:涂强