一种磁电式角式涡街流量计的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开的一种磁电式角式涡街流量计，包括传感器壳体和芯体组件以及安装在芯体组件上的积分仪表组件，其传感器壳体内的液体流动方向为直角式，其中流体的进口位于传感器壳体的底部，液体的出口位于传感器壳体的一侧部；芯体组件采用螺栓和一上端盖可拆卸地安装在所述传感器壳体上。本实用新型解决了传统流量计维护与送检时需将整台流量计拆下，特别是口径大的高压流量计体积庞大，费时费力，另现场管路需长时间停产的问题，解决了涡街流量计送检维护与现场管路不能长时间停产的矛盾，并大大降低了维护送检过程中安装和拆卸费用。
【专利说明】一种磁电式角式涡街流量计
【技术领域】
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[0001]本实用新型涉及工业自动化领域，特别涉及一种水行业使用的可拆卸式一体化的磁电式角式润街流量计。
【背景技术】
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[0002]注水流量计一般使用普通高压干式水表或电子水表，其工作原理是通过液体的动能使叶轮产生旋转，叶轮的旋转使磁钢产生旋转磁场，旋转磁场带动磁片转动或磁传感器翻转产生脉冲使其计数。在流量范围内叶轮的转速可看成与流量成正比。
[0003]由于注水井注入过程中压力较大，同时容易产生压力波动，而压力波动时所产生的震动也较大。另外由于高压干式水表塑料叶轮与中心轴高速旋转，在高速和高震动环境下，塑料叶轮易产生偏磨现象，从而影响叶轮的正常旋转。
[0004]另外高压注水过程中，水中的杂质使叶轮容易发卡，产生过水不转现象，影响到计量的准确性。
[0005]再者，高压注水过程中，水中不可避免有污油、杂质及聚合物等对铜壳体产生腐蚀，腐蚀严重使叶轮相对铜壳体间隙增大造成测量误差的加大。
[0006]磁电式涡街流量计是一种结合了“卡门涡街”原理，电磁感应原理的新型检测方式的新型流量计，近几年也开始在水行业使用。当介质以一定速度流过三角柱旋涡发生体时，在三角柱体两侧后面产生一个交替排列的旋涡带，称之为“卡门涡街”，由于三角柱旋涡发生体两侧交替产生旋涡，封装在壳体内磁铁产生磁场因交替旋涡的作用产生与旋涡相同频率的脉冲信号，放大器将这种电荷信号进行放大、滤波、整形，最后输出频率与介质流速成正比的脉冲信号，送至积算仪进行处理和显示。它解决了一般应力式涡街抗振动性能不好的问题，但大部分现有磁电式涡街流量计产品存在以下问题:
[0007]1.磁电式涡街流量计水平式安装，占用空间大，不利于在油田注水间安装。
[0008]2.磁电式涡街流量计不能可拆卸式安装，清洗和维修不方便。
[0009]因此，需要一种测量精度高、高可靠、耐腐蚀磨损、可拆卸维护送检的磁电式涡街流量计。
实用新型内容:
[0010]本实用新型针对上述技术问题，通过对涡街流量计传感器的受力方式、结构进行改进而提供一种可拆卸式一体化的磁电式角式涡街流量计，它解决了一般应力式涡街抗振动性能不好的问题，由于该磁电式角式涡街流量计采用全不锈钢，耐腐蚀，测量范围广、压损小、性能稳定、准确度高，可拆卸式，角式结构安装方便等优点，可广泛应用于水行业的水量测量；
[0011]本实用新型所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现:
[0012]一种磁电式角式涡街流量计，包括传感器壳体和芯体组件以及安装在芯体组件上的积分仪表组件，其特征在于，所述传感器壳体内的液体流动方向为直角式，其中流体的进口位于所述传感器壳体的底部，液体的出口位于所述传感器壳体的一侧部；所述芯体组件采用螺栓和一上端盖可拆卸地安装在所述传感器壳体上。
[0013]在本实用新型的一个优选实施例中，在所述传感器壳体内设置有一计量流道，所述计量流道的底部与所述流体的进口贯通并在该计量流道的底部设置有一密封面，该计量流道的侧部与所述流体的出口贯通；计量流道的顶部为开口状并设置有一台阶孔，在所述台阶孔外围的传感器壳体上均布设置有若干螺栓孔，以便于安装所述芯体组件；
[0014]所述上端盖的中心具有一同轴的小直径通孔和一大直径通孔，在所述下直径通孔的外围均布有若干螺栓通孔；所述螺栓通孔的数量和位置与所述传感器壳体上的若干螺栓孔的数量和位置相匹配；
[0015]所述芯体组件包括计量管、芯体柱、安装盘、带有探头的传感器组件、漩涡发生体、一对磁钢、压紧螺母；所述芯体柱大致为一圆柱体，其内由上而下依次设置有同轴的积分仪表组件承放孔、压紧螺母操作孔、内螺孔、传感器安装孔、探头穿过孔和过流孔，在所述过流孔的孔壁上均布有多个通水孔；所述计量管的上部与所述芯体柱中的过流孔的孔壁连接；所述漩涡发生体安装在所述计量管内，一对磁钢安装在所述计量管的外管壁上，一对磁钢与漩涡发生体位置相匹配；所述带探头的传感器组件中的传感器安放在传感器安装孔内，传感器组件中的探头的下部由上而下穿过所述探头穿过孔而插入到计量管内；所述压紧螺母旋入所述内螺孔内并通过缓冲垫将所述传感器组件的传感器压紧在所述传感器安装孔内；所述压紧螺母内设置有探头上穿出孔和一螺纹孔，所述探头的上部穿过所述压紧螺母的探头上穿出孔；所述安装盘焊接在所述芯体柱的中间位置，所述安装盘的外径与所述传感器壳体中的计量流道顶部的台阶孔的内径、上端盖中的大直径通孔的内径相匹配；
[0016]安装时，将整个芯体组件的安装盘以下部分放入到传感器壳体的计量流道内，安装盘座放在计量流道上部的台阶孔内，将上端盖反扣在安装盘上并使上端盖中的大直径通孔套在安装盘上，然后将若干紧固螺栓穿过上端盖上的螺栓通孔旋入到螺栓孔内拧紧后即可将芯体组件可拆卸地安装在传感器壳体上；整个芯体组件的安装盘以上部分穿过所述上端盖的小直径通孔；所述积分仪表组件安装在整个芯体组件的安装盘以上部分上。
[0017]在本实用新型的一个优选实施例中，所述计量管的上部与所述芯体柱中的过流孔的孔壁之间螺纹连接。
[0018]在本实用新型的一个优选实施例中，所述安装盘的底面与所述传感器壳体中的台阶孔的孔底之间设置有密封环垫；在所述安装盘的周面与所述上端盖中的大直径通孔的孔壁之间配置有密封环。
[0019]在本实用新型的一个优选实施例中，所述计量管的底部与所述计量流道的底部之间设置有密封垫。
[0020]在本实用新型的一个优选实施例中，所述计量管为直通管或变径管。采用变径管时可检测到更小的流量下限，增加可测量流量范围和提高测量精度。
[0021]在本实用新型的一个优选实施例中，所述芯体柱、安装盘采用不锈钢材料制成，所述带探头的传感器组件采用不锈钢材料包覆，提高它们的耐腐蚀性能。
[0022]在本实用新型的一个优选实施例中，所述积分仪表组件包括连接螺帽、插头、连接套、连接件、积算仪表；所述连接套套在所述探头的头部上并旋入所述压紧螺母的螺纹孔内，插头插入所述探头的头部中，所述连接件的下端套在所述连接套的上端上并将插头上的绝缘端盖压紧在连接套的上端面上，所述连接件的下端还通过连接螺帽与所述芯体柱的上端连接，连接螺帽与芯体柱的上端螺纹连接；所述积算仪表安装在所述连接件上，积算仪表中的信号线穿过所述连接件连接到所述插头上，所述探头检测到脉冲电荷信号通过插头以及信号线送至积算仪表中放大器将这种电荷信号进行放大、滤波、整形、处理和显示出对应的流量。
[0023]由于采用了如上的技术方案，本实用新型将芯体组件采用上端盖和紧固螺栓安装在传感器壳体上，并将积算仪表组件通过连接螺帽锁紧在芯体组件中的芯体柱上，这样松开连接螺帽即可将整个积算仪表组件从芯体组件上取下，松开紧固螺栓取下上端盖即可将整个芯体组件单独取出。由于积算仪表标准化制造周期检定维护时，因此本实用新型可以将芯体组件单独送检维护，而取出芯体组件后，只需要在传感器壳体内装入表芯或替代上盖管路可正常作业而不需停产。另外本实用新型的芯体组件可以做的比较小，实现了大流量计小芯体化的目的。再者，芯体组件的芯体柱与计量管之间采用螺纹方式连接，方便现场安装和维护更换。
[0024]本实用新型只要合理设计传感器壳体、上端盖、带探头的传感器组件、压紧螺母、紧固螺栓的大小和厚度，可做成低压型、高压型，耐高压达25MPa。
[0025]从本实用新型结构可知，本实用新型采用变径管时可检测到更小的流量下限，增加可测量流量范围和提高测量精度。解决了传统流量计维护与送检时需将整台流量计拆下，特别是口径大的高压流量计体积庞大，费时费力，另现场管路需长时间停产的问题，解决了涡街流量计送检维护与现场管路不能长时间停产的矛盾，并大大降低了维护送检过程中安装和拆卸费用。
【专利附图】
【附图说明】
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[0026]以下结合附图和【具体实施方式】来进一步说明本实用新型。
[0027]图1为现有技术磁电式涡街流量计结构图。
[0028]图2为本实用新型磁电式角式涡街流量计结构图。
[0029]图3为图2的A处放大图。
【具体实施方式】
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[0030]为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。
[0031]图1为现有技术涡街流量计一般结构图，主要有内置旋涡发生体的传感器壳体al、带有探头a2的传感器、连杆a3、积算仪表a4，这种结构为水平安装式不能是角式，送检时需将整台流量计拆卸，实现耐高压困难。
[0032]如图2和3所示，图中给出的本实用新型的磁电式角式涡街流量计，其包括传感器壳体100、芯体组件200、积分仪表组件300。
[0033]传感器壳体100内设置有一个计量流道110、流体的进口 120和流体的出口 130，流体的进口 120位于传感器壳体100的底部，液体的出口 130位于传感器壳体100的侧部，计量流道110的底部与流体的进口 120贯通并在该计量流道110的底部设置有一密封面111，该计量流道110的侧部与流体的出口 130贯通；计量流道110的顶部为开口状并设置有一台阶孔140，在台阶孔140外围的传感器壳体100上均布设置有若干螺栓孔150，以便于安装芯体组件200。
[0034]流体自传感器壳体100底部的流体的进口 120进，自下而上流过传感器壳体100并由一侧的流体的出口 130流出，液体流动方向为直角式。
[0035]芯体组件200包括计量管210、芯体柱220、安装盘230、带有探头241的传感器组件240、漩涡发生体250、一对磁钢261、262、压紧螺母270。
[0036]芯体柱220大致为一圆柱体，其内由上而下依次设置有同轴的积分仪表组件承放孔221、压紧螺母操作孔222、内螺孔223、传感器安装孔224、探头穿过孔225和过流孔226，在过流孔226的孔壁226a上均布有多个通水孔226b。
[0037]计量管210的上部与芯体柱220中的过流孔226的孔壁226a之间螺纹连接，方便现场安装和维护更换。
[0038]漩涡发生体250安装在计量管210内，一对磁钢261、262安装在计量管210的外管壁上，一对磁钢261、262与漩涡发生体250位置相匹配。
[0039]带探头241的传感器组件240中的传感器242安放在传感器安装孔224内，传感器组件240中的探头241的下部由上而下穿过探头穿过孔225而插入到计量管210内。压紧螺母270旋入内螺孔223内并通过缓冲垫271将传感器组件240的传感器242压紧在传感器安装孔224内。
[0040]在压紧螺母270内设置有同轴的探头上穿出孔272和螺纹孔273，探头241的上部穿过压紧螺母270的探头上穿出孔272。
[0041]安装盘230焊接在芯体柱220的中间位置，该安装盘230的外径与传感器壳体100中的计量流道110顶部的台阶孔140的内径相匹配。
[0042]上端盖400的中心具有一同轴的小直径通孔410和一大直径通孔420，在下直径通孔410的外围均布有若干螺栓通孔430 ;螺栓通孔430的数量和位置与传感器壳体100上的若干螺栓孔150的数量和位置相匹配；另外大直径通孔420的内径与安装盘230的外径相匹配。
[0043]计量管210为直通管或变径管。采用变径管时可检测到更小的流量下限，增加可测量流量范围和提高测量精度。芯体柱220、安装盘230采用不锈钢材料制成，带探头241的传感器组件240采用不锈钢材料包覆，提高它们的耐腐蚀性能。
[0044]安装时，将整个芯体组件200的安装盘230以下部分放入到传感器壳体100的计量流道I1内，安装盘230座放在计量流道110上部的台阶孔140内，将上端盖400反扣在安装盘230上并使上端盖400中的大直径通孔420套在安装盘230上，然后将若干紧固螺栓500穿过上端盖400上的螺栓通孔430旋入到传感器壳体100的螺栓孔150内拧紧后即可将芯体组件200可拆卸地安装在传感器壳体100上；这样松开紧固螺栓500取下上端盖400即可将整个芯体组件200单独取出。由于积算仪表标准化制造周期检定维护时，因此只需要将芯体组件200单独送检维护即可，而不需要将传感器壳体100从管路中拆除。而取出芯体组件200后，只需要在传感器壳体100内装入表芯或替代上盖管路可正常作业而不需停广。
[0045]整个芯体组件200安装好以后，其安装盘230以上部分穿过上端盖400的小直径通孔410，以便于安装积分仪表组件300。
[0046]为了使流入传感器壳体100内的液压全部流入到计量管210内，使得计量准确，本实用新型在安装盘230的底面与传感器壳体100中的台阶孔140的孔底之间设置有密封环垫231 ;在安装盘230的周面与上端盖400中的大直径通孔420的孔壁之间配置有密封环232。同时在计量管210的底部与计量流道110底部的密封面111之间设置有密封垫211。
[0047]当液体在计量管210内自下而上流过旋涡发生体250时，在旋涡发生体250后方产生交替旋涡，一对磁钢261、262产生磁场因交替旋涡的作用产生与旋涡相同频率的脉冲信号，探头241检测到这种脉冲电荷信号。
[0048]积分仪表组件300包括连接螺帽310、插头320、连接套330、连接件340、积算仪表350。
[0049]连接套330套在探头241的头部上并旋入压紧螺母270的螺纹孔273内，插头320插入探头241的头部中，连接件340的下端套在连接套330的上端上并将插头320上的绝缘端盖321压紧在连接套330的上端面上，连接件340还通过连接螺帽310与芯体柱220的上端连接，连接螺帽310与芯体柱220的上端螺纹连接；积算仪表350安装在连接件340的上端上，积算仪表350中的信号线351穿过连接件340连接到插头320上，探头241检测到脉冲电荷信号通过插头320以及信号线351送至积算仪表350中放大器将这种电荷信号进行放大、滤波、整形、处理和显示出对应的流量。
[0050]图2和图3所示的磁电式角式涡街流量计，当高压流体流入时其主要受压部件为传感器壳体100、上端盖400、安装盘230、探头241、压紧螺母270和紧固螺栓500，探头241上的受力传递到压紧螺母270，因此只要合理设计传感器壳体100、上端盖400、安装盘230、探头241、压紧螺母270、紧固螺栓500的大小和厚度，可做成低压型、高压型，耐高压达25MPa。
[0051]水流量计一般都需要周期维护或检测，传统做法需将整台流量计拆下，另现场管路需长时间停产。由于有些是高压流量计，为了承受高的压力，图1中的传感器壳体al都为铸造件，体积大，重量重，拆卸一台大口径高压流量计一般都要2-3人且需航车等吊重工具，费时，费力。图2和图3所示的磁电式角式涡街流量计，通过拆卸紧固螺栓500和上端盖400、松开连接螺帽310拔下积算仪表350便可将芯体组件200整体拆下进行清洗或送检，一般I人便可轻松完成，安装和维修简便，真正做到大流量计小芯体化。而且芯体组件200中的计量管210与芯体柱220之间螺纹连接可单独拆下，方便维护更换；现场安装的传感器壳体内装入表芯或替代上盖管路可正常作业而不需停产。解决了涡街流量计送检维护与现场管路不能长时间停产的矛盾，并大大降低了维护送检过程中安装和拆卸费用。
[0052]以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【权利要求】
1.一种磁电式角式涡街流量计，包括传感器壳体和芯体组件以及安装在芯体组件上的积分仪表组件，其特征在于，所述传感器壳体内的液体流动方向为直角式，其中流体的进口位于所述传感器壳体的底部，液体的出口位于所述传感器壳体的一侧部；所述芯体组件采用螺栓和一上端盖可拆卸地安装在所述传感器壳体上。
2.如权利要求1所述的一种磁电式角式涡街流量计，其特征在于，在所述传感器壳体内设置有一计量流道，所述计量流道的底部与所述流体的进口贯通并在该计量流道的底部设置有一密封面，该计量流道的侧部与所述流体的出口贯通；计量流道的顶部为开口状并设置有一台阶孔，在所述台阶孔外围的传感器壳体上均布设置有若干螺栓孔，以便于安装所述芯体组件；
3.如权利要求2所述的一种磁电式角式涡街流量计，其特征在于，所述上端盖的中心具有一同轴的小直径通孔和一大直径通孔，在所述下直径通孔的外围均布有若干螺栓通孔；所述螺栓通孔的数量和位置与所述传感器壳体上的若干螺栓孔的数量和位置相匹配； 所述芯体组件包括计量管、芯体柱、安装盘、带有探头的传感器组件、漩涡发生体、一对磁钢、压紧螺母；所述芯体柱大致为一圆柱体，其内由上而下依次设置有同轴的积分仪表组件承放孔、压紧螺母操作孔、内螺孔、传感器安装孔、探头穿过孔和过流孔，在所述过流孔的孔壁上均布有多个通水孔；所述计量管的上部与所述芯体柱中的过流孔的孔壁连接；所述漩涡发生体安装在所述计量管内，一对磁钢安装在所述计量管的外管壁上，一对磁钢与漩涡发生体位置相匹配；所述带探头的传感器组件中的传感器安放在传感器安装孔内，传感器组件中的探头的下部由上而下穿过所述探头穿过孔而插入到计量管内；所述压紧螺母旋入所述内螺孔内并通过缓冲垫将所述传感器组件的传感器压紧在所述传感器安装孔内；所述压紧螺母内设置有探头上穿出孔和一螺纹孔，所述探头的上部穿过所述压紧螺母的探头上穿出孔；所述安装盘焊接在所述芯体柱的中间位置，所述安装盘的外径与所述传感器壳体中的计量流道顶部的台阶孔的内径、上端盖中的大直径通孔的内径相匹配。
4.如权利要求3所述的一种磁电式角式涡街流量计，其特征在于，所述计量管的上部与所述芯体柱中的过流孔的孔壁之间螺纹连接。
5.如权利要求3所述的一种磁电式角式涡街流量计，其特征在于，所述安装盘的底面与所述传感器壳体中的台阶孔的孔底之间设置有密封环垫；在所述安装盘的周面与所述上端盖中的大直径通孔的孔壁之间配置有密封环。
6.如权利要求5所述的一种磁电式角式涡街流量计，其特征在于，所述计量管的底部与所述计量流道的底部之间设置有密封垫。
7.如权利要求3所述的一种磁电式角式涡街流量计，其特征在于，所述计量管为直通管或变径管。
8.如权利要求3所述的一种磁电式角式涡街流量计，其特征在于，所述芯体柱、安装盘采用不锈钢材料制成，所述带探头的传感器组件采用不锈钢材料包覆。
9.如权利要求3至8任一项权利要求所述的一种磁电式角式涡街流量计，其特征在于，所述积分仪表组件包括连接螺帽、插头、连接套、连接件、积算仪表；所述连接套套在所述探头的头部上并旋入所述压紧螺母的螺纹孔内，插头插入所述探头的头部中，所述连接件的下端套在所述连接套的上端上并将插头上的绝缘端盖压紧在连接套的上端面上，所述连接件的下端还通过连接螺帽与所述芯体柱的上端连接，连接螺帽与芯体柱的上端螺纹连接；所述积算仪表安装在所述连接件上，积算仪表中的信号线穿过所述连接件连接到所述插头上，所述探头检测到脉冲电荷信号通过插头以及信号线送至积算仪表中放大器将这种电荷信号进行放大、滤波、整形、处理和显示出对应的流量。
【文档编号】G01F1/32GK204007724SQ201420241793
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年5月9日 优先权日:2014年5月9日
【发明者】陈宝荣, 颜建渭 申请人:上海星空自动化仪表有限公司