[實用新型]一種渦街流量計探頭

有效

• 申請號: 201420143567.X
• 申請日: 2014-03-27
• 公開（公告）號: CN203745009U
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發明（設計）人: 顧宇;張偉;葉寒生
• 申請（專利權）人: 合肥科邁捷智能傳感技術有限公司
• 主分類號: G01F1/32
• 分類號: G01F1/32
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 何梅生

技術領域

本實用新型涉及渦街流量計，尤其涉及一種可分別檢測渦街信號與振動信號壓電型渦街流量計探頭。

背景技術

渦街流量計通過壓電探頭檢測流體流動產生的漩渦，其中漩渦的頻率正比于流體的流量。由于渦街探頭所處測量環境不同，會受到各種干擾信號的影響，如管道的振動、周圍的電磁干擾等，探頭靈敏度越高接收到的干擾信號越強。而傳統的渦街流量計壓電探頭檢測到的信號為渦街信號與振動信號的混合體，從信號中無法識別出干擾信號與渦街信號，從而無法做到準確測量。針對這一問題，雖然已有提出各種用于識別干擾信號與渦街信號的技術手段，但已有的技術手段或是都難于實現，或是與系統不兼容。

渦街流量計是通過渦街探頭來實現對流量信號的測量。目前渦街信號檢測元件的結構型式大致可以分為兩類：一類如圖3所示，是在探頭外殼1中固定設置中芯柱2，中芯柱2上通過導電膠粘接壓電陶瓷片，壓電陶瓷片外包裹有絕緣層3，一對信號線4與中芯柱2相連，這種探頭結構不能區分流量信號和干擾信號，導致渦街流量計可能出現在無流量情況下顯示有數據、對振動干擾的反應比較靈敏等問題，因此只能適用于現場條件好，無振動干擾的環境；另一類如圖4所示，呈一上一下固定連接有上層探頭外殼1a和下層探頭外殼1b，在上層探頭外殼1a和下層探頭外殼1b中分別固定設置上層中芯柱2a和下層中芯柱2b，同樣設置有絕緣層，在上層中芯柱2a和下層中芯柱2b分別上層信號線4a和下層信號線4b。這一結構形式解決了渦街探頭在管道環境下可識別振動和渦街信號的問題，但其結構復雜，現場安裝不方便。

實用新型內容

本實用新型是為避免上述現有技術所存在的不足之處，提供一種渦街流量計探頭，用于拾取振動和噪聲信號，并且能夠區別出渦街信號，從而提高渦街流量計的抗干擾能力，提高靈敏度。

本實用新型為解決技術問題采用如下技術方案：

本實用新型渦街流量計探頭的結構特點是：在一個探頭殼體中設置壓電器件，所述壓電器件是在一個壓電芯柱上，以一上一下呈“串”字形間隔設置矩形上壓電片和矩形下壓電片，在所述壓電芯柱的頂端或底端設置配重塊；在所述壓電芯柱、矩形上壓電片和矩形下壓電片上分別引出公有信號線、噪聲拾取信號線和流量信號線。

本實用新型渦街流量計探頭的結構特點也在于：在一個探頭殼體中設置壓電器件，所述壓電器件是在絕緣芯柱上，以一上一下呈“工”字形設置環形上壓電片和環形下壓電片；在所述環形上壓電片的頂部或在所述環形下壓電片的底部設置有配重塊；在所述絕緣芯柱、環形上壓電片和環形下壓電片上分別引出公有信號線、噪聲拾取信號線和流量信號線。

與已有技術相比，本實用新型有益效果體現在：

本實用新型用于拾取振動和噪聲信號，并且能夠區別出渦街信號，從而提高渦街流量計的抗干擾能力，提高靈敏度。

附圖說明

圖1a為本實用新型結構示意圖；

圖1b為圖1a所示結構的另一形式示意圖；

圖2a為本實用新型另一形式結構示意圖；

圖2b為圖2a所示結構的另一形式示意圖；

圖3和圖4為現有技術中兩類不同形式的探頭結構示意圖；

圖中標號：1探頭外殼；2中芯柱；3絕緣層；4信號線；1a上層探頭外殼；1b下層探頭外殼；2a上層中芯柱；2b下層中芯柱；4a上層信號線；4b下層信號線。11探頭殼體；22a壓電芯柱；22b矩形上壓電片；22c矩形下壓電片；33配重塊；44a公有信號線；44b噪聲拾取信號線；44c流量信號線；55a絕緣芯柱；55b環形上壓電片；55c環形下壓電片。

具體實施方式

如圖1a和圖1b，本實施例中渦街流量計探頭的結構形式是：在一個探頭殼體11中設置壓電器件，壓電器件是在一個壓電芯柱22a上，以一上一下呈“串”字形間隔設置矩形上壓電片22b和矩形下壓電片22c，在壓電芯柱22a的頂端或底端設置配重塊33；在壓電芯柱22a、矩形上壓電片22b和矩形下壓電片22c上分別引出公有信號線44a、噪聲拾取信號線44b和流量信號線44c；矩形壓電片為長方形薄片狀。

參見圖2a和圖2b，本實施例中渦街流量計探頭的結構形式也可以是：在一個探頭殼體11中設置壓電器件，壓電器件是在絕緣芯柱55a上，以一上一下呈“工”字形設置環形上壓電片55b和環形下壓電片55c；在環形上壓電片55b的頂部或在環形下壓電片55c的底部設置有配重塊33；在絕緣芯柱55a、環形上壓電片55b和環形下壓電片55c上分別引出公有信號線44a、噪聲拾取信號線44b和流量信號線44c；環形壓電片為圓盤狀。

測量原理：

測量時將探頭置于管道內部，管道內流體(氣體、汽體、液體)通過渦街發生體產生的漩渦信號使得渦街流量計探頭下部發生形變，從而在矩形下壓電片22c或環形下壓電片55c上感生出強的信號，該信號的頻率正比與流量；而振動信號則使得渦街流量計探頭的上、下壓電片或上、下壓電環都感生出強的信號，該信號的頻率正比與振動信號的頻率。因此，渦街流量計的探頭的下壓電片或下壓電環感生的信號的為流量信號與振動信號的復合體，而渦街流量計探頭的矩形上壓電片或環形上壓電環感生的信號則僅為振動信號，通過對矩形上壓電片或環形上壓電片信號頻率的分析，可濾除下壓電片或下壓電環感生信號中的振動信號，從而得到純凈的流量信號，計算得到精確的流量值。