[其他]渦流測量儀

無效

• 申請號: 86108400
• 申請日: 1986-12-11
• 公開（公告）號: CN86108400A
• 公開（公告）日: 1987-08-12
• 發明（設計）人: 邁克爾·赫佐格
• 申請（專利權）人: 弗勞蒂克股份公司
• 主分類號: G01P5/01
• 分類號: G01P5/01;G01D5/24
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 鄭松宇,李毅

本發明涉及一種用來測量管道中流動介質的流動速度的渦流測量儀。這種測量儀包括一個裝在管道流動通道內，用來產生卡門渦的滯止物體，一個感受卡門渦所引起的壓力脈動的渦傳感器。其中，渦傳感器帶有一個在渦壓力脈動下能偏移的一個第一振動體，和一個帶電極支架的電容轉換器。電極支架是放在對流動介質密封的第一振動體的空腔內，并且它至少支承一個電容電極。電容電極面對第一振動體的電極段安裝，這樣，它與該電極段構成一個測量電容，當由渦壓力脈動引起第一振動體偏移時，測量電容量是可以變化的。這里電極支架是作為第二振動體，它同渦壓力脈動是不耦聯的。還包括一個處理線路，該處理線路具有一個與電容電極相連接的電容測量線路，取決于測量電容的變化，該電容測量線路就產生一個表征渦壓力脈動，從而表征管道內流動速度的電信號。

在一種由美國專利US-PS4632061所了解到的這種類型的渦流測量儀中，滯止物體本身構成渦傳感器的第一振動體。因此，該滯止物體包含一個對流動介質密封的空腔，在該空腔內安裝電容轉換器的電極支架。該滯止物體用一個附件加長到比流動通道的直徑大一倍，并在它的兩端固持住。使它在渦的壓力脈動作用下處于彎曲振動狀態。通過滯止物體相對空腔內固定的電極支架的振動運動，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，它就構成一個第二振動體，在外力作用下，同樣也會使該振動體處于彎曲振動狀態，這種彎曲振動使其支承電極的自由端發生偏移。通過相宜地測量滯止物體和電極支架的振動特性，應實現：在振動或類似的干擾作用下，在電極高度上這兩個振動體的偏移大致一樣大，且指向相同。這樣，這種偏移就不會引起電容變化。然而，很難完全滿足這種條件，這特別是由于第一振動體主要是由它的作為滯止物體的功能決定的。由于所規定的滯止物體的橫截面及強度要求的關系，由渦壓力脈動所能獲得的振幅，也就是由它所引起電容量的變化，相對就比較小，這就會影響渦傳感器的靈敏度。另外，電極支架的振動特性也不能很好地與滯止物體的振動特性相匹配，以致只能以不完善的方式來補償振動和類似的擾動，尤其當流動通道的額定寬度較大時，常不希望滯止物體本身振動。

本發明的目的是：提供一種開始就說過的那種型式的渦流測量儀，這種渦流測量儀在較大靈敏度下，能最佳地補償振動和類似的干擾作用，而又不損害滯止物體的功能。

根據本發明，本目的是這樣來達到的：在滯止物體內作成一個空腔，該空腔經一些通道與管道的流動通道連通;并且第一振動體是一個包圍電極支架的安裝在滯止物體空腔內的傳感器套筒。

本發明的這種渦流測量儀中，它的兩個渦傳感器的振動體與滯止物體沒有關系。因而，滯止物體就可以剛性不動地構成和安裝。構成渦傳感器第一振動體的傳感器套筒，可以只按照所希望的振動特性來構成。傳感器套筒特別可以這樣來構成：它以大振幅的彎曲振動來響應渦壓力脈動，這樣，渦傳感器就具有高的靈敏度。另外，傳感器套筒和電極支架可作成具有相同振動特性的同樣類型的振動體，例如，作成一個一端固持的彎曲振動器，它的自由端支承電容電極。這樣，這些電容電極就以完全相同的方式處于振動或類似的干擾下，使這些干擾最優地予以補償。最后，本發明的渦流測量儀的構成，還使結構高度高度減小了，這是因為：滯止物體，包括在它的空腔內所安裝的渦傳感器，勿須大于流動通道的直徑。

本發明的有利結構特點還在于：

該傳感器套筒是用鈦制造的。

該電容電極或每個電容電極通過一條屏蔽電纜連接到電容測量線路，每個測量電容的電容測量線路都包括一個轉換裝置，它用規定的轉換頻率，周期性交替地在充電時把測量電路加一個常值電壓，在放電時將它與一個存儲電容器連通，相對測量電容而言，該存儲電容器的電容量是很大的，并且它的端電壓基本上被一個調整了的放電電流保持在一個固定的基準電位上，其中放電電流的大小與測量電容量成正比，并且表征了測量值，還配置了一個隨轉換頻率周期性交替地把電纜屏蔽加上這個常值電壓和基準電壓的轉換裝置。

本發明的其它一些特點和優點，可以從下面所闡述的一個實施例看出，這些說明用附圖加以解釋。

圖1是本發明的這種渦流測量儀一個實施例的剖面圖;

圖2是圖1所示的渦流測量儀的渦傳感器的剖面圖;

圖3是圖2所示的渦傳感器的電極支架的前視圖;

圖4是電容測量線路，它可與本發明的渦流測量儀一起應用;

圖5是用來說明圖4所示的電容測量線路工作原理的時間圖;