[發明專利]礦用旋進漩渦流量傳感器

在審

• 申請號: 201310362523.6
• 申請日: 2013-08-19
• 公開（公告）號: CN103630171A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發明（設計）人: 張強;吳兵克;趙曙光;倪克;吳可人
• 申請（專利權）人: 三正集團股份有限公司
• 主分類號: G01F1/32
• 分類號: G01F1/32
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

技術領域

????本發明主要涉及流量傳感器領域，尤其涉及一種礦用旋進漩渦流量傳感器。

背景技術

????煤礦管道用多氣體參數測量裝置包括有礦用旋進漩渦流量傳感器、管道用紅外甲烷傳感器、管道用一氧化碳傳感器，能自動、準確地監測管道內氣體的流量、甲烷濃度、一氧化碳濃度、壓力和溫度等參數，具有甲烷濃度、一氧化碳濃度超限聲光報警功能，能就地顯示流量、甲烷濃度、一氧化碳濃度、壓力和溫度等5個參數的監測數值，并直接顯示標準狀態下被測甲烷氣體的標況體積累積量，是適用于管道輸送氣體參數連續監測的固定式監測計量裝置。現有的流量傳感器在煤礦中作為檢測氣體流量使用時往往檢測的不夠準確，原因在于在煤礦中使用時還要考慮到壓強、溫度等問題，而流量傳感器的內壁為粗細一致的筒形給檢測帶來難度，對積算儀的處理速度要求很高，而普通的積算儀很難達到該標準。

發明內容

本發明目的就是為了彌補已有技術的缺陷，提供一種礦用旋進漩渦流量傳感器。

本發明是通過以下技術方案實現的：

礦用旋進漩渦流量傳感器，其特征在于：包括有結構部分、信息處理部分，結構部分包括有殼體，殼體的兩端均自帶有法蘭，殼體的前端的內壁向中部收縮，殼體的前端內部安裝有起旋器，殼體的后端內部安裝有消漩器，殼體的中部內壁最小處對稱設有一對壓電晶體傳感器以及壓力傳感器、溫度傳感器；信息處理部分包括有安裝在殼體中部的流量計積算儀，流量計積算儀包括有微處理器以及與微處理器連接的電源，所述的一對壓電晶體傳感器的信號輸出端分別通過一個前置放大器接入微處理器的信號輸入端，壓力傳感器、溫度傳感器共同通過放大器、A/D轉換器接入微處理器的信號輸入端，微處理器的信號輸出端連接有存儲器，微處理器還通過液晶驅動器連接有顯示屏。

所述的礦用旋進漩渦流量傳感器，其特征在于：所述的起漩器采用不銹鋼制成，具有多個螺旋葉片。

所述的礦用旋進漩渦流量傳感器，其特征在于：所述的殼體采用不銹鋼加工而成。

所述的礦用旋進漩渦流量傳感器，其特征在于：所述的溫度傳感器以PT1000鉑電阻為溫度敏感元件。

所述的礦用旋進漩渦流量傳感器，其特征在于：所述的壓力傳感器以壓阻式擴散硅橋路為敏感元件。

所述的礦用旋進漩渦流量傳感器，其特征在于：所述的流量計積算儀的微處理器上設有外部信號接口，外部信號接口連接有多個按鍵。

本發明的原理是：

當沿著軸向的流體進入流量傳感器入口時，在起漩器的作用下，被強制圍繞中心線旋轉，產生漩渦流，漩渦流在文丘利管中旋進，到達收縮段突然節流后，使漩渦流加速，當通過擴散段時，漩渦中心沿一錐形螺旋線進動。此時，由兩個壓電晶體傳感器檢測到的漩渦流進動頻率信號經前置電路放大、濾波、整形后轉換為兩路與流速成正比的脈沖信號，經流量計積算儀中微處理器進行相位的比較和判斷，并剔除外來干擾信號后與溫度、壓力傳感器檢測到的信號一起送入流量計積算儀中的微處理器進行運算處理，并把流體的體積流量和總量直接顯示于顯示屏上。

本發明的優點是：

本發明的壓電晶體傳感器以及壓力傳感器設在殼體的中部內壁最小處可有效檢測出漩渦進動的頻率信號以及壓力信號，通過流量計積算儀的微處理器對采集的的信號進行運算處理，提高了檢測的精度。

附圖說明

圖1為本發明的結構部分的結構示意圖。

圖2為本發明的信息處理部分的原理框圖。

具體實施方式

如圖1、2所示，礦用旋進漩渦流量傳感器，包括有結構部分、信息處理部分，結構部分包括有殼體2，殼體2的兩端均自帶有法蘭8，殼體2的前端的內壁向中部收縮，殼體2的前端內部安裝有起旋器1，殼體2的后端內部安裝有消漩器7，殼體2的中部內壁最小處對稱設有一對壓電晶體傳感器4以及壓力傳感器6、溫度傳感器5；信息處理部分包括有安裝在殼體2中部的流量計積算儀3，流量計積算儀3包括有微處理器9以及與微處理器9連接的電源10，一對壓電晶體傳感器4的信號輸出端分別通過一個前置放大器11接入微處理器9的信號輸入端，壓力傳感器6、溫度傳感器5共同通過放大器12、A/D轉換器13接入微處理器9的信號輸入端，微處理器9的信號輸出端連接有存儲器14，微處理器9還通過液晶驅動器15連接有顯示屏16。

起漩器1采用不銹鋼制成，具有多個螺旋葉片。

殼體2采用不銹鋼加工而成。

溫度傳感器5以PT1000鉑電阻為溫度敏感元件。

壓力傳感器6以壓阻式擴散硅橋路為敏感元件。

流量計積算儀3的微處理器9上設有外部信號接口，外部信號接口連接有多個按鍵17。