专利名称：智能涡街流量计的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及仪器仪表领域，特别涉及ー种智能涡街流量计。
背景技术：
涡街测量计是利用卡门涡街原理进行流量测量的，把ー个非流线形阻流体垂直插入管道中，随着流体绕过阻流体流动，产生漩涡分离现象，形成有规则的旋涡列，左右两侧漩涡的旋转方向相反，这种漩涡称为卡门涡街，根据卡门的研究，这些涡列多数是不稳定的，只有形成相互交替的内旋的两排润，且涡列宽度h与同列相邻的两漩涡的间距I之比满足h/l=0. 281时(对圆柱形漩涡发生体)，这样的涡列才是稳定的，称卡门涡街，产生漩涡分
离的阻流体称为漩涡发生体，根据上述原理，人们研制出了涡街流量计，涡街流量计是根据漩涡脱离漩涡发生体的频率与流量之间的关系来測量流量的仪表。涡街流量计主要用于エ业管道介质流体的流量測量，如气体、液体、蒸气等多种介质。其特点是压カ损失小，量程范围大，精度高，在测量エ况体积流量时几乎不受流体密度、压カ、温度、粘度等參数的影响，由于无可动机械零件，因此可靠性高，维护量小，仪表參数能长期稳定。但是现有的涡街流量计存在的ー个问题是，其结构设计不够紧凑，压电传感器的设置位置不够合理，容易引起流体扰动和零点漂移。有必要研究出ー种智能涡街流量计，能够克服上述缺陷。
发明内容有鉴于此，本实用新型的目的是提供ー种结构设计合理、安装方便、測量精度较高的智能涡街流量计。本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的该种智能涡街流量计，包括依次连接的传感器装置、中间球阀以及转换器装置；所述传感器装置包括非线性阻流体，非线性阻流体的一端的设置有压电传感器探头，所述传感器探头的压电晶体设置在非线性阻流体的内部，所述非线性阻流体另一端作为连接端，通过连接机构I与中间球阀的一端相连接，所述中间球阀的另一端通过连接机构II与转换器装置相连接；所述转换器装置包括设置在装置内部的处理电路和显示仪表，所述传感器探头测得的信号经过处理电路处理后，由显示仪表进行实时显示并通过相关接ロ向外输出。进ー步，所述处理电路采用输出脉冲信号和/或电流信号，并通过稳压电源为电路提供电源，采用输出脉冲信号吋，处理输出电路包括依次连接的电荷转换器、放大器、低通滤波器、史密特输出器和输出放大器；采用输出电流信号吋，处理输出电路包括依次连接的电荷转换器、放大器、低通滤波器、史密特输出器、F/Vz转换器和V/I转换器；进ー步，所述转换器装置还包括设置于装置外部的流体方向箭头标识；进ー步，所述连接机构I和连接机构II为法兰。[0014]本实用新型的有益效果是I.通过将压电传感器的晶体内置在旋涡发生体内，避免外置式引起流体扰动，无零点漂移，可靠性高；2.本实用新型采用先进的数控车床进行加工，确保加工的同轴度和光洁度等技术參数，配合特殊的エ艺处理，从而最大限度地克服涡街流量计存在的固有自振荡频率对信号的影响；3.本实用新型的通用性很强，从而使流量计具有良好的互換性，真正做到不会因为零部件的更换而影响流量计的重复性和精度，能产生信噪比高、稳定性号的数据信号；4.本实用新型结构简单牢固，无可动部件，可靠性高，使用维护方便；5.测量量程范围宽，在雷诺数为2*104 7*106的范围，可达到10:1 ；6.流量计采用检测探头与旋涡发生体分离的方式安装，而且耐高温的压电晶体密封在旋涡发生体内，使得本专利具有结构简单、通用性好和稳定性高的特点；7.本实用新型可以输出与流量成正比的脉冲信号、电流信号进行信号远传，方便与计算机进行联网。本实用新型的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本实用新型的实践中得到教导。本实用新型的目标和其他优点可以通过下面的说明书和权利要求书来实现和获得。
为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进ー步的详细描述，其中图I为本实用新型结构示意图；图2为输出脉冲信号的放大器处理电路连接示意图；图3为输出电流信号的放大器处理电路连接示意图。
具体实施方式
以下将參照附图，对本实用新型的优选实施例进行详细的描述。应当理解，优选实施例仅为了说明本实用新型，而不是为了限制本实用新型的保护范围。如图所示，本实用新型的智能涡街流量计，包括依次连接的传感器装置I、中间球阀2以及转换器装置3 ;传感器装置包括非线性阻流体11，非线性阻流体的11 一端的设置有压电传感器探头12，压电传感器探头12的压电晶体设置在非线性阻流体11的内部，非线性阻流体另一端作为连接端，通过连接机构I 13与中间球阀的一端相连接，中间球阀2的另一端通过连接机构II 21与转换器装置3相连接；本实施例中，连接机构I 13和连接机构II 21采用法兰。转换器装置3包括设置在装置内部的处理电路和显示仪表31，传感器探头测得的信号经过放大器处理电路处理后，由显示仪表31进行实时显示并通过相关接ロ向外输出。放大器处理电路是将检测到的微弱电信号(畸变的正弦波)进行放大、滤波、整形等处理，输出与流量成正比的脉冲信号或者转换成标准r20mADC信号。本实施例中，放大器处理电路可以采用输出脉冲信号或电流信号，并通过稳压电源为电路提供电源，如图2所示，采用输出脉冲信号吋，处理输出电路包括依次连接的电荷转换器、放大器、低通滤波器、史密特输出器和输出放大器；如图3所示，采用输出电流信号时，处理输出电路包括依次连接的电荷转换器、放大器、低通滤波器、史密特输出器、F/V转换器和V/I转换器。各个电气元件的作用如下电荷转换器用于将压电兀件输出的交流电荷转换为与电荷量成正比例的电压信号，从电荷转换器输出的波形在低流速时，是管道振动等高频噪声形成的迭加波形；在高流速时，是由于差拍信号形成的包含低频摆动的波形；放大器、低通滤波器用于进行信号放大及噪声抑制，当在小流量时(低输出电
压)，高频噪声受到低通滤波器的抑制；在大流量时(高输出电压)，低通滤波器被复位，其振幅限定特性可抑制输出信号中的低频噪声的増加；史密特整形器用于把旋涡频率的检测电压转换成一定幅度的脉冲信号，另外，史密特整形器电路对输入、输出信号具有滞后作用，能够抑制由噪声产生的振荡；F/V转换器用于把史密特整形器输出的脉冲信号转换成为和频率成正比例的模拟电压；V/I转换器用于把V/I转换器的模拟输出电压转换成4 20mADC的电流信号；脉冲输出放大器用于把史密特整形电路输出的脉冲频率放大。作为进一歩的改进，转换器装置还包括设置于装置外部的流体方向箭头标识4，从而便于清楚方便地指示流体方向。最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管參照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗g和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
权利要求1.智能涡街流量计，其特征在于所述涡街流量计包括依次连接的传感器装置、中间球阀以及转换器装置； 所述传感器装置包括非线性阻流体，非线性阻流体的一端的设置有压电传感器探头，压电传感器探头的压电晶体设置在非线性阻流体的内部，所述非线性阻流体另一端作为连接端，通过连接机构I与中间球阀的一端相连接，所述中间球阀的另一端通过连接机构II与转换器装置相连接； 所述转换器装置包括设置在装置内部的处理电路和显示仪表，所述传感器探头测得的信号经过处理电路处理后，由显示仪表进行实时显示并通过相关接口向外输出。
2.根据权利要求I或2所述的智能涡街流量计，其特征在于所述处理电路采用输出脉冲信号和/或电流信号，并通过稳压电源为电路提供电源，采用输出脉冲信号时，处理输出电路包括依次连接的电荷转换器、放大器、低通滤波器、史密特输出器和输出放大器； 采用输出电流信号时，处理输出电路包括依次连接的电荷转换器、放大器、低通滤波器、史密特输出器、F/Vz转换器和V/I转换器。
3.根据权利要求I或2所述的智能涡街流量计，其特征在于所述转换器装置还包括设置于装置外部的流体方向箭头标识。
4.根据权利要求I所述的智能涡街流量计，其特征在于所述连接机构I和连接机构II为法兰。
专利摘要本实用新型公开了一种智能涡街流量计，涡街流量计包括依次连接的传感器装置、中间球阀以及转换器装置；传感器装置包括非线性阻流体，非线性阻流体的一端的设置有压电传感器探头，压电传感器探头的压电晶体设置在非线性阻流体的内部，非线性阻流体另一端作为连接端，通过连接机构I与中间球阀的一端相连接，中间球阀的另一端通过连接机构II与转换器装置相连接；转换器装置包括设置在装置内部的处理电路和显示仪表，测得的信号经过处理电路处理后，由显示仪表进行实时显示并通过相关接口向外输出，通过将压电传感器的晶体内置在旋涡发生体内，避免引起流体扰动，无零点漂移，可靠性高；可以输出与流量成正比的脉冲信号、电流信号进行信号远传，方便与计算机进行联网。
文档编号G01F1/32GK202582610SQ20122018922
公开日2012年12月5日 申请日期2012年4月28日 优先权日2012年4月28日
发明者杨世杰 申请人:重庆威巴仪器有限责任公司