[實用新型]差動電容靶式流量傳感器

無效

• 申請號: 200920020769.4
• 申請日: 2009-04-15
• 公開（公告）號: CN201382793Y
• 公開（公告）日: 2010-01-13
• 發明（設計）人: 姚賢卿;蔣生健;徐才厚;姚云
• 申請（專利權）人: 姚賢卿
• 主分類號: G01F1/56
• 分類號: G01F1/56;G01F1/28
• 代理公司: 威海科星專利事務所
• 代理人: 梁翠榮

技術領域

本實用新型涉及一種測量管道內流體流量的檢測傳感器，具體地說是一種差動電容靶式流量傳感器。

背景技術

我們知道，流量的測量在工業生產和科學研究試驗中應用極為廣泛，如測量液體、氣體、蒸汽等各種流動介質。渦街流量計是70年代發展起來的振蕩型速度式流量計，它的出現立即引國內外流量行業和流量專家的極大關注，發展十分迅速。該類儀表具有結構簡單，無可動部件，壓損小，流速與介質的密度、溫度無關，測量精度較高等特點。該流量計采用了渦街(即卡門)原理。其中的核心裝置差動電容檢測器由振動管、陶瓷基體、兩個半圓筒極板、引線屏蔽管、引線組成。由兩個半圓筒極板分別與振動管構成電容C1和C2，兩個半圓筒極板稱為固定電極，振動管為動電極(接地)。在漩渦作用力下振動管隨流速形成的漩渦頻率擺動，C1和C2交替發生變化。由于卡門渦街原理受到流體的雷諾數的限制不能測量較小的流量，也不能測量粘度較大的流體，故不能充分發揮差動電容檢測器靈敏度高的優勢。

靶式流量計是近10多年發展起來的受力型的流量計，它主要由靶片、連桿、測量管組成。靶片固定在連桿上，連桿受力后使圓筒發生應力變形，使應變電阻橋的電阻值發生變化，造成電橋不平衡輸出電流信號，該信號與流體的作用力F及流量符合下述關系式：即F＝Cd·A·ρ·V²/2，式中F：擋體上受的力，ρ：流體的密度，Cd：阻力系數，V：流體的流速，A：擋體受力面積。利用流體作用力原理的靶式流量計，目前采用的是應變電阻橋或其它形式的壓力傳感器，它們都是安裝在表體的外側，結構復雜。作為測量元件，由于應變電阻是粘帖在金屬筒的管壁上，其電阻片長時間使用或冷熱膨脹易使電阻片脫落，其可靠性較差，溫度范圍窄，不適應高溫介質的測量。在大管道插入式的應用中，由于插入桿較長較細，流體沖擊造成的不穩定較為嚴重，大管道測量受到限制，且臟污介質影響靈敏度較為嚴重，故不能發揮靶式流量計的優勢。

至今為止，長期以來工業管道中特別是大型管道中低流速及臟污介質的流量測量未能有適用的流量計，生產和管理人員常常為此一籌莫展。

發明內容

本實用新型所要解決的技術問題是克服上述現有技術的不足，提供結構合理、組合簡單，安裝和施工簡便、可靠性高，測量精度高的差動電容靶式流量傳感器。

本實用新型解決上述技術問題采用的技術方案是：一種差動電容靶式流量傳感器，其包括有差動電容探頭和靶片，差動電容探頭由振動管、陶瓷基體、兩個半圓筒極板、引線、引線屏蔽管組成，其特征在于：靶片安裝在差動電容探頭的振動管尾部。

本實用新型所說的靶片可以通過螺紋連接或焊接固定連接在振動管尾部。

本實用新型由于采用差動電容探頭和靶片可靠組合，對照現有技術，當流體流過靶片時，其流體的作用力作用在懸掛在表體中心位置的擋體即靶片上，使差動電容探頭發生位移，位移使得探頭振動管部位的差動電容C1和C2發生差值變化，流速越大，流體作用在靶片的力也越大，發生位移越大，差動電容的差值變化也越大，反之則變小，從而達到測量流量之目的。由于差動電容傳感器和靶片直接近距離組合在一起，將兩者的優勢發揮出來，由此在相同流速的情況下，本實用新型可測小流量，比傳統靶式流量計小的多，靈敏高的多，溫度范圍更寬。本實用新型結構簡單，易加工和批量生產，安裝和施工簡便。其可靠性高，性能好，測量精度高，適用流量測量廣泛，特別適用于大型管道中低流速及臟污介質的流量測量。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。

圖1是本實用新型的結構示意圖。

圖2是本實用新型法蘭管道式組合結構示意圖。

圖3是本實用新型管道插入式安裝的一種結構示意圖。

圖中1.差動電容探頭，2.陶瓷基體，3.振動管，4.靶片，5.半圓筒極板，6.引線屏蔽管，7.引線，8.管道表體，9.屏蔽罩，10.放大器，11.絲杠，12.法蘭短管，13.管道，14.球閥，15.定位手柄。

具體實施方式