专利名称：插入式电磁旋涡流量计的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及流量计量装置，特别是涉及利用卡曼涡街原理和法拉第电磁感应定律设计的用来测量导电流体流量的流量计。可广泛应用于供水、污水处理、石油、化工、冶金等行业流体流量的测量和控制。
背景技术：
通过检测在旋涡发生体下游产生的涡流的分离频率，计算出流体的流速和流量，这是通常采用卡曼涡街原理而成的涡街流量计。导电流体在磁场中切割磁力线产生电势，以此计算被测流体的流速，这是采用法拉第电磁感应定律而成的电磁流量计。目前，涡街流量计和电磁流量计已成为技术较成熟的产品，已广泛应用于流体的测量。对于大管径管道流量测量，一般采用插入式流量计进行测量。目前，已有的插入式涡街流量计，结构较复杂，生产工艺繁复。近年来，插入式涡街流量计已得到不断的改进，其采用应力式的方法检测流量信号，如专利号为86 2 0542.8的插入式涡街流量计，其传感器采用双旋涡发生体结构，结构复杂，需对不同规格的管道设计加工出各种尺寸的传感器和流体管道，流量计的精度与各规格的尺寸关系密切，生产工艺较复杂。专利号为95 2 43540.3的大口径插入式涡街流量计，采用双检测元件，其测量头是曲率弧状结构，安装时需保证与壳体的相对距离为0.242R，在安装工艺得到保证的情况下，其测量精度才能达到。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题在于避免上述现有技术的不足之处而提出一种融合电磁流量计与涡街流量计的优点的插入式电磁旋涡流量计，根据卡曼涡街原理和法拉第电磁感应定律检测旋涡的分离频率，实现导电流体的流量测量，该流量计测量精度高、量程比宽、抗振动性能好、低流速特性好。
本实用新型要解决的技术问题可以通过采用以下技术方案来实现设计、制作一种插入式电磁旋涡流量计，包括流体管道、传感器、可调节插入深度的丝杆以及流量积算仪，所述传感器固定在所述丝杆的下端，该传感器包括内管道、旋涡发生体、磁体和检测电极；所述旋涡发生体垂直于内管道的轴线，所述检测电极和所述磁体置于该旋涡发生体之后的内管道壁上，所述磁体与检测电极有同一中心轴线；所述检测电极与所述旋涡发生体平行，其穿越所述内管道壁并伸入所述旋涡发生体后面的流体中，所述检测电极上部有绝缘体，其下端露出部分与流体电接触并将检测信号送至所述流量积算显示仪。
本实用新型同现有技术相比较，技术效果在于融合了电磁流量计与涡街流量计的优点，传感器插入深度可调，用点流速法测量满管的流体管道的流量，克服了以往插入式涡街流量计生产中不同规格不同设计尺寸，生产繁杂等缺点，其结构简单，生产方便，可用于大管径流体管道的流量测量，具有较高的性价比。
图1是本实用新型插入式电磁旋涡流量计的结构示意图；图2是所述插入式电磁旋涡流量计的传感器1的一种实施例的结构示意图；图3是所述插入式电磁旋涡流量计的传感器1的另一种实施例的结构示意图；图4是所述流量计的磁体13的示意图；其中图4-1是磁体13的形状为圆柱形的示意图；图4-2是磁体13的形状为矩形柱体的示意图；图5是所述电磁旋涡流量计的检测电极14的示意图，其中图5-1是检测电极14的形状为圆柱形的示意图；图5-2是检测电极14的形状为矩形柱体的示意图。
具体实施方式
以下结合附图所示之最佳实施例作进一步详述。
一种插入式电磁旋涡流量计，如图1所示，传感器1通过丝杆2插入被测流体管道3内，调节丝杆2，可以改变传感器1的插入深度，丝杆2的丝母法兰座5固定在球阀4上，球阀4固定在流体管道3外壁焊接的安装座6上，以实现传感器1不断流也可以拆卸。在丝杆2的另一端则装有流量积算仪8，传感器1是用螺纹或螺栓或其他方法固定在丝杆2的下端。
传感器1由内管道11、旋涡发生体12、磁体13、检测电极14组成。传感器1的结构可采用检测电极14与磁体13在内管道11同侧的结构，如图2所示，在垂直于内管道11轴线的旋涡发生体12后面，与旋涡发生体12平行设置一检测电极14，在内管道11管道壁111外侧设置磁体13，所述磁体13是永磁体或电磁装置，形状为圆柱形或矩形柱体，见图4所示；检测电极14穿过置于内管道壁111上的磁体13的通孔131和内管道壁111，旋涡发生体12和检测电极14伸入到内管道11中。检测电极14上部有绝缘体15将检测电极14与磁体13和内管道壁111电隔离，下端露出部分与流体电接触，丝杆2内部是空心的，通过丝杆2，检测电极14将检测的信号送至流量积算显示仪8。
如图3所示，传感器1结构采用检测电极14与磁体13在内管道11的不同侧的结构，在垂直于内管道11轴线的旋涡发生体12后面的内管道壁11一侧，与旋涡发生体12平行设置一检测电极14，在内管道11管道壁111另一侧设置磁体13，所述磁体13是永磁体或电磁装置，外部轮廓的形状为圆柱形或矩形柱体，如图4所示，但其中间没有通孔；磁体13与检测电极14有同一中心轴线，检测电极14上部有绝缘体15将检测电极14与内管道壁111电隔离，检测电极14下端露出部分伸入到内管道11中与流体电接触。通过丝杆2，检测电极14将检测的信号送至流量积算显示仪8。
本实用新型所述磁体13的N、S极垂直于所述流体管道1的轴线。所述检测电极4为实心柱体，其形状为圆柱形或矩形柱体，见图5所示。所述流量积算显示仪8固定在所述流体管道1上。
旋涡发生体12使流过的流体产生两排内旋并相互交错的涡流，涡流的生成频率与流体的流速成正比。导电的流体涡流切割磁体13的磁力线，便在与流体电接触的检测电极14上产生感应电信号，电信号的频率就是涡流频率，检测电极14将检测的电信号送至流量积算显示仪8，采样涡流频率，便可测量出流体的流速与流量。
如图1所示，本实用新型插入式电磁旋涡流量计的传感器1连接在可调节插入深度的丝杆2上，调节丝杆2，可使传感器1置于流体管道3的轴线上或其他位置，测量某点的流速即可得到满管的流体管道的流量和流速，流量测量可不受管径大小的限制，在大管径应用场合，性价比更高。其设计成不断流也可拆卸传感器，因此可对传感器进行检测、维修及在标准装置上进行标定校准。
权利要求1.一种插入式电磁旋涡流量计，包括流体管道(3)、传感器(1)、可调节插入深度的丝杆(2)以及流量积算仪(8)，其特征在于所述传感器(1)固定在所述丝杆(2)的下端，该传感器(1)包括内管道(11)、旋涡发生体(12)、磁体(13)和检测电极(14)；所述旋涡发生体(12)垂直于内管道(11)的轴线，所述检测电极(14)和所述磁体(13)置于该旋涡发生体(12)之后的内管道壁(111)上，所述磁体(13)与检测电极(14)有同一中心轴线；所述检测电极(14)与所述旋涡发生体(12)平行，其穿越所述内管道壁(111)并伸入所述旋涡发生体(12)后面的流体中，所述检测电极(14)上部有绝缘体(15)，其下端露出部分与流体电接触并将检测信号送至所述流量积算显示仪(8)。
2.如权利要求1所述的电磁旋涡流量计，其特征在于所述磁体(13)和检测电极(14)分别设置于所述内管道壁(111)的两侧，所述绝缘体(15)将检测电极(14)与内管道壁(111)电隔离。
3.如权利要求1所述的电磁旋涡流量计，其特征在于所述磁体(13)中间设有通孔(131)，所述检测电极(14)穿越该通孔(131)和所述内管道壁(111)并伸入所述旋涡发生体(12)后面的流体中，所述绝缘体(15)将该检测电极(14)与磁体(13)和内管道壁(111)电隔离。
4.如权利要求2或3所述的电磁旋涡流量计，其特征在于所述磁体(13)的形状为圆柱体或矩形柱体。
5.如权利要求2或3所述的电磁旋涡流量计，其特征在于所述检测电极(4)为实心柱体。
6.如权利要求2或3所述的电磁旋涡流量计，其特征在于所述检测电极(4)的形状为圆柱体或矩形柱体。
7.如权利要求2或3所述的插入式电磁旋涡流量计，其特征在于所述磁体(13)是永磁体或电磁装置。
8.如权利要求2或3所述的插入式电磁旋涡流量计，其特征在于所述磁体(13)的N、S极垂直于所述内管道(11)的轴线。
9.如权利要求2或3所述的电磁旋涡流量计，其特征在于所述流量积算显示仪(8)固定在所述流体管道(3)上。
专利摘要一种插入式电磁旋涡流量计，包括流体管道、传感器、可调节插入深度的丝杆以及流量积算仪，传感器固定在丝杆的下端，该传感器包括内管道、旋涡发生体、磁体和检测电极；旋涡发生体垂直于内管道的轴线，检测电极和磁体置于内管道壁上，磁体与检测电极有同一中心轴线；检测电极上部有绝缘体，其穿越内管道壁并伸入旋涡发生体后面的流体中与流体电接触并将检测信号送至流量积算显示仪。本实用新型的技术效果在于融合了电磁流量计与涡街流量计的优点，传感器插入深度可调，用点流速法测量满管的流体管道的流量，克服了以往插入式涡街流量计生产繁杂等缺点，其结构简单，生产方便，可用于大管径流体管道的流量测量，精度高，具有较高的性价比。
文档编号G01F1/58GK2602349SQ03223950
公开日2004年2月4日 申请日期2003年2月28日 优先权日2003年2月28日
发明者詹益鸿 申请人:詹益鸿