[發明專利]渦街流量計

無效

• 申請號: 200910227718.3
• 申請日: 2009-12-30
• 公開（公告）號: CN101832801A
• 公開（公告）日: 2010-09-15
• 發明（設計）人: 趙彤宇;李波;王凱;周正;張俊峰;李文廣;郭晨偉;趙帥軍;黎智
• 申請（專利權）人: 鄭州市光力科技發展有限公司
• 主分類號: G01F1/32
• 分類號: G01F1/32
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 陳浩

技術領域

本發明涉及一種渦街流量計。

背景技術

渦街流量計是利用卡門渦街原理進行流量測量的。把一個非流線形阻流體垂直插入管道中，隨著流體繞過阻流體流動，產生旋渦分離現象，形成有規則的旋渦列，左右兩側旋渦的旋轉方向相反，如圖1，這種旋渦稱為卡門渦街。根據卡門的研究，這些渦列多數是不穩定的，只有形成相互交替的內旋的兩排渦，且渦列寬度H與同列相鄰的兩旋渦的間距L之比滿足H/L＝0.281(對圓柱形旋渦發生體)時，這樣的渦列才是穩定的，稱卡門渦街。產生旋渦分離的阻流體稱為旋渦發生體。渦街流量計是根據旋渦脫離旋渦發生體的頻率與流量之間的關系來測量流量的儀表。

用熱敏檢測技術檢測渦街流量計的旋渦發生體周圍的旋渦分離頻率，是最早發展起來的檢測旋渦方法，它具有結構簡單牢固、靈敏度高和抗振性好的優點。它的主要缺點是耐污能力差，并只能用于檢測較低溫度的流體。正因為這些問題，實際應用的渦街流量計大都采用壓敏檢測技術。然而壓敏法也有靈敏度較低，不耐振的問題。所以，前者的長處恰為后者的短處，后者的長處又為前者的短處。理想的方法是將兩者有機結合，使之結構簡單牢固，有較高的靈敏度又有好的抗振性能和耐污能力。

發明內容

本發明的目的是提供一種渦街流量計，以實現檢測靈敏度、抗振性能力和耐污能力的兼顧。

為實現上述目的，采用的技術方案是：一種渦街流量計，包括介質流通管道、介質流通管道軸線上設置有漩渦發生體，與漩渦發生體對應的介質流通管道的管道壁上開設有一對關于介質流通管道軸線對稱的取壓孔，兩取壓孔通過一個結構對稱的檢測通道相連，在檢測通道的中心部位設置有檢測元件，所述的檢測元件為熱敏元件。

所述的檢測通道上開設有至少一個防共振的小孔。

所述的熱敏元件為鉑絲。

所述的鉑絲過檢測管道的軸線，且與檢測管道的軸線垂直。

所述的鉑絲在測量管軸線與兩取壓孔的軸線垂直的平面上。

本發明在檢測通道的中心部位設置有熱敏元件，在流體流經旋渦發生體的兩側交替分離出的旋渦經過取壓口時會有吸氣效應，于是形成的壓力脈動以縱波的形式在導管中傳導，熱式檢測元件處于推挽作用下，垂直于熱式檢測元件有氣體來回震動，受熱的熱式檢測元件的電阻發生交替變化，進而熱式檢測元件電阻變化頻率等于渦街流量計中旋渦分離頻率，從而實現了檢測靈敏度、抗振性能和耐污能力的兼顧；檢測通道上開設有至少一個防共振的小孔，避免了檢測過程中形成共振造成的干擾；鉑絲過檢測管道的軸線，且與檢測管道的軸線垂直，更有利于導管中氣體推動熱式檢測元件；鉑絲在測量管軸線與兩取壓孔的軸線垂直的平面上，增加了檢測的準確度。

附圖說明

圖1是卡曼渦街示意圖；

圖2是本發明結構示意圖。

具體實施方式

如圖2所示，本實施例包括做為介質流通管道的測量管1、漩渦發生體2和信號處理電路6，漩渦發生體2對應的測量管1的管壁上開設有一對關于測量管管道軸線對稱的取壓孔3，兩取壓孔3通過一個結構對稱的做為檢測通道的導管4相連，導管4關于測量管軸線與兩取壓孔的軸線垂直的平面結構對稱，導管4中設置有鉑絲5做為熱式檢測元件，鉑絲5的信號輸出與信號處理電路6連接，鉑絲5垂直于導管的軸線設置，且在測量管1的軸線與兩取壓孔3的軸線垂直的平面上，導管4上設置有一個小孔。

流體流經流量計的測量管時在旋渦發生體的兩側后邊，會交替分離出旋渦即形成渦街。旋渦中心是低壓區，它經過導管口時會有吸氣效應，于是形成壓力脈動，壓力脈動以縱波形式在導管中傳導，其實質就是聲波在管中的傳播。若用聲敏元件加以檢測則會陷入抗振性能和靈敏度的矛盾中。本實施例中采用一根加熱的鉑絲5至于導管中，鉑絲5處于推挽作用下，垂直于鉑絲5有氣體來回振動，受熱的鉑絲5的電阻發生交替變化。鉑絲電阻變化頻率等于渦街流量計中旋渦分離頻率，實現了用熱敏元件代理壓敏(或聲敏)元件來檢測壓力脈動。

聲波在導管中傳播過程中，遇到聲阻抗的急劇變化會產生反射，在導管中的來回反射即是共振。共振信號幅度大到與渦街信號幅度接近時將會嚴重影響渦街信號的檢測。如果導管的結構是嚴格對稱的，并由于在兩導管入口處存在相同的干擾，則共振干擾信號在鉑絲5處可以抵消，得到正常的渦街信號。但結構完全對稱是不容易做到的，因此就要設法不形成共振，本實施例采用在導管上開設一個小孔地方法來實現。當然在實際的產品中，導管通路有時本身會有泄漏，這樣也會防止共振的產生，但原理和開設小孔一樣。

本實施例中的旋渦發生體為梯形體，當然也可使其他形狀，如三角體等，其為什么形狀與本發明的發明點無關，此處的選擇只為更好的說明問題。