[其他]渦流測(cè)量?jī)x

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 101986000008400
• 申請(qǐng)日: 1986-12-11
• 公開（公告）號(hào): CN1005221B
• 公開（公告）日: 1989-09-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邁克爾·赫佐格
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 弗勞蒂克股份公司
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利代理部
• 代理人: 鄭松宇;李毅

一種用于測(cè)量管道內(nèi)流動(dòng)介質(zhì)流動(dòng)速度的渦流測(cè)量?jī)x，包括一個(gè)裝在管道流動(dòng)通道內(nèi)的滯止物體，在該滯止物體邊上形成卡門渦，渦的重復(fù)頻率表征要測(cè)量的流動(dòng)速度。在滯止物體通過(guò)通道與管道流動(dòng)通道相連的空腔內(nèi)安裝了一個(gè)電容式渦傳感器，它將由卡門渦引起的渦壓力脈動(dòng)轉(zhuǎn)換為電容的變化。電容式渦傳感器包括一個(gè)形成傳感器套筒的第一振動(dòng)體，它可由于渦壓力脈動(dòng)偏移，和作為第二振動(dòng)體的裝在傳感器套筒中的電極支架，它不受渦壓力脈動(dòng)的影響。

本發(fā)明涉及一種用來(lái)測(cè)量管道中流動(dòng)介質(zhì)的流動(dòng)速度的渦流測(cè)量?jī)x。這種測(cè)量?jī)x包括一個(gè)裝在管道流動(dòng)通道內(nèi)，用來(lái)產(chǎn)生卡門渦的滯止物體，一個(gè)感受卡門渦所引起的壓力脈動(dòng)的渦傳感器。其中，渦傳感器帶有一個(gè)在渦壓力脈動(dòng)下能偏移的一個(gè)第一振動(dòng)體，和一個(gè)安裝在第一振動(dòng)體中相對(duì)于流動(dòng)介質(zhì)密封的空腔內(nèi)并與其壁面有一定距離的第二振動(dòng)體，振動(dòng)體一端固定，還包括一個(gè)處理電路。在該線路中包括一個(gè)與傳感器元件相連的測(cè)量電路。

在日本專利JP-59-19813所介紹的渦流測(cè)量?jī)x中，渦傳感器的振動(dòng)體由滯止物體構(gòu)成，滯止物體有一個(gè)空腔，該內(nèi)腔的壁面上固著安裝了中空?qǐng)A筒，其上裝有壓電變換器，在第一振動(dòng)體內(nèi)安裝了與渦壓力脈動(dòng)無(wú)關(guān)的第二振動(dòng)體，它帶有自身的僅感受干擾振動(dòng)的壓電變換器，對(duì)由兩個(gè)振動(dòng)體上的壓電變換器提供的電信號(hào)反向疊加以消除干擾振動(dòng)的影響，由于在這種結(jié)構(gòu)中，滯止物體就是渦傳感器的振動(dòng)體因而它很難同時(shí)滿足作為滯止物體希望剛性強(qiáng)，而作為振動(dòng)體希望容易變形的兩種相反的要求，而且其第一，及第二振動(dòng)體上都要求裝有各自獨(dú)立的壓電變換器。

在日本專利JP-59-97007中介紹了另一種渦流測(cè)量?jī)x其渦傳感器的振動(dòng)體由空心的圓柱體構(gòu)成，在它的上面裝有凸出于振動(dòng)體空腔中的傳壓平板，空腔通過(guò)通道與流動(dòng)通道相連。渦壓力脈動(dòng)使傳壓平板偏移，壓電變換器裝在空心圓柱體內(nèi)，變換器和圓柱體一起隨傳壓板的偏移變形，從而產(chǎn)生相應(yīng)于渦壓力脈動(dòng)的電信號(hào)，但這種渦流量測(cè)量?jī)x不能對(duì)干擾振動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償。

在一種由美國(guó)專利US-PS4362061所了解到的這種類型的渦流測(cè)量?jī)x中，滯止物體本身構(gòu)成渦傳感器的第一振動(dòng)體。因此，該滯止物體包含一個(gè)對(duì)流動(dòng)介質(zhì)密封的空腔，在該空腔內(nèi)安裝電容轉(zhuǎn)換器的電極支架。該滯止物體用一個(gè)附件加長(zhǎng)到比流動(dòng)通道的直徑大一倍，并在它的兩端固持住。使它在渦的壓力脈動(dòng)作用下處于彎曲振動(dòng)狀態(tài)。通過(guò)滯止物體相對(duì)空腔內(nèi)固定的電極支架的振動(dòng)運(yùn)動(dòng)，在被電極支架所支承的電極和朝向這些電極的那段滯止物體的空腔壁面之間，就引起電容變化。該電極支架是桿狀的，其一端是固持的。這樣，它就構(gòu)成一個(gè)第二振動(dòng)體，在外力作用下，同樣也會(huì)使該振動(dòng)體處于彎曲振動(dòng)狀態(tài)，這種彎曲振動(dòng)使其支承電極的自由端發(fā)生偏移。通過(guò)相宜地測(cè)量滯止物體和電極支架的振動(dòng)特性，應(yīng)實(shí)現(xiàn)：在振動(dòng)或類似的干擾作用下，在電極高度上這兩個(gè)振動(dòng)體的偏移大致一樣大，且指向相同。這樣，這種偏移就不會(huì)引起電容變化。然而，很難完全滿足這種條件，這特別是由于第一振動(dòng)體主要是由它的作為滯止物體的功能決定的。由于所規(guī)定的滯止物體的橫截面及強(qiáng)度要求的關(guān)系，由渦壓力脈動(dòng)所能獲得的振幅，也就是由它所引起電容量的變化，相對(duì)就比較小，這就會(huì)影響渦傳感器的靈敏度。另外，電極支架的振動(dòng)特性也不能很好地與滯止物體的振動(dòng)特性相匹配，以致只能以不完善的方式來(lái)補(bǔ)償振動(dòng)和類似的擾動(dòng)，尤其當(dāng)流動(dòng)通道的額定寬度較大時(shí)，常不希望滯止物體本身振動(dòng)。

本發(fā)明的目的是：提供一種開始就說(shuō)過(guò)的那種型式的渦流測(cè)量?jī)x，這種渦流測(cè)量?jī)x在較大靈敏度下，能最佳地補(bǔ)償振動(dòng)和類似的干擾作用，而又不損害滯止物體的功能。

根據(jù)本發(fā)明，本目的是這樣來(lái)達(dá)到的：在滯止物體內(nèi)作成一個(gè)空腔，該空腔經(jīng)一些通道與管道的流動(dòng)通道連通;并且第一振動(dòng)體安裝在滯止物體的空腔內(nèi)并與空腔的壁面有一定的距離;渦傳感器為電容式，其中一個(gè)電容電極由作成傳感器套筒形式的第一振動(dòng)體的一段構(gòu)成，而另一個(gè)電容電極安裝在作成電極支架形式的第二振動(dòng)體上。