CN205352481U - 一种大流量液体流量计 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种大流量液体流量计，包括传感器部分及变送器，传感器部分包括均为 U形结构的罩壳与双排测量管，在双排测量管的中部和两端上均设有线圈支架，线圈支架上安放有驱动线圈和检测线圈；变送器为带ZigBee通信模块的变送器，带ZigBee通信模块的变送器通过ZigBee通信网络模块与云计算平台实现通信连接；云计算平台与用户客户端实现通信连接；云计算平台还通过GSM模块与用户手机实现通信连接。本实用新型将流量实时上传至云计算平台，用户可通过用户移动终端下载流量数据；当流量超过设定的阈值时，可向用户手机发送超流量提醒短信，当流量数据出现异常时，可控制本体报警器进行报警，提醒用户。

Description

一种大流量液体流量计

技术领域

本实用新型涉及一种大流量液体流量计。

背景技术

科里奥利质量流量计是一种直接而精密地测量流体质量流量的新颖仪表，如果在其内部管子同步振动的同时，将流体导入管内，使之沿管内向前流动，则管子将强迫流体与之一起上下振动，流体为了反抗这种强迫振动，会给管子一个与其流动方向垂直的反作用力，在这种被叫做科里奥利效应力的作用下，管子的震动不同步了，入口段管与出口段管在振动的时间上会出现差异，（差异是由于入口段和出口段流体所受科氏力方向是相反的），这叫做相位时间差。这种差异与流过管子的流体质量流量的大小成正比；如果通过电路能检测出这种时间差异的大小，则就能将质量流量的大小给确定了。这种流量计被称作科里奥利质量流量计，它与世界上目前在用的几十种常规容积式流量计的最大不同是它测的质量的大小，使用的单位是kg/min。用质量(如千克)作单位的流量计比用容积(如立升或立方米)作单位的容积式流量计要准确和恒定。科里奥利质量流量计具有准确性、重复性、稳定性，同时在流体通道内没有阻流元件和可动部件，因而其可靠性好，使用寿命长，还能测量高粘度流体和高压气体的流量。在石油、化工、冶金、建材、造纸、医药、食品、生物工程、能源、航天等工业部门，其应用也越来越广泛。

其中科里奥利质量流量计属于LNG（LiquefiedNaturalGas，液化天然气）加气计量设备，随着LNG技术的高速发展，对加气设备的功能要求更高，所需求的场合增多；不同流量大小所适用的流量计管型不同。

实用新型内容

本实用新型提供了一种大流量液体流量计，特别是适用于大流量(150-1800kg/min)的LNG加气计量，测量管的管型为倒“U”形结构，易于弯折成型，同时使流量计总体结构紧凑，体积减小；采用双管结构可降低外界震动的敏感性，容易实现相位差的测量。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种大流量液体流量计，包括传感器部分及变送器，所述传感器部分与变送器部分之间通过连杆连接，所述连杆上设有吸热片，所述传感器部分包括均为“U”形结构的罩壳与双排测量管，所述双排测量管设于罩壳内，所述罩壳的中部连接有连接套，所述双排测量管的两端靠近端口处采用固定块夹持，在双排测量管的中部和两端上均设有线圈支架，其中位于双排测量管中部的线圈支架上安放有驱动线圈，位于双排测量管两端的线圈支架上安放有检测线圈，所述驱动线圈的引线和检测线圈的引线分别从连接套中穿过；所述变送器为带ZigBee通信模块的变送器，所述带ZigBee通信模块的变送器通过ZigBee通信网络模块与云计算平台实现通信连接；所述云计算平台通过无线通信模块与用户客户端实现通信连接；所述云计算平台还通过GSM模块与用户手机实现通信连接；所述大流量液体流量计上还设置有带ZigBee通信模块的本体报警器，所述带ZigBee通信模块的本体报警器通过ZigBee通信网络模块与云计算平台实现通信连接。

进一步地，所述双排测量管由两根平行布置的测试管组成，在双排测量管的两端分别采用连接块定位夹持。

进一步地，所述连接套的内壁设有台阶面，该台阶面上垫有铜套，所述连接套内壁贴合有接线基座，所述接线基座的端面置于铜套上，所述接线基座内穿过有接线用的铜柱。

本实用新型具有如下有益效果：

（1）测量管的管型为倒“U”型，易于弯折成型，同时使流量计总体结构紧凑，体积减小，双管结构可降低外界震动的敏感性，容易实现相位差的测量，结构简单，操作简化，使用便捷，成本低廉，适用于大流量(150～1800kg/min)的LNG加气计量，具有较强的推广与应用价值；

（2）带ZigBee通信模块的变送器将流量实时通过ZigBee通信网络模块上传至云计算平台，用户可通过用户移动终端下载流量数据，方便查询；

（3）当流量超过设定的阈值时，云计算平台可通过GSM通讯模块向用户手机发送超流量提醒短信，方便用户把握流量的控制，有助于节能环保；

（4）当流量数据出现异常时，云计算平台可通过ZigBee通信网络模块控制带ZigBee通信模块的本体报警器进行报警，提醒用户。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作详细阐述：

图1是本实用新型实施例提供的大流量液体流量计的内部结构图；

图2是图1的主视图；

图3是图2的左视图；

图4是本实用新型实施例提供的大流量液体流量计的整体结构示意图；

图5是本实用新型实施例提供的大流量液体流量计的接线密封结构的示意图；

图6是本实用新型实施例提供的大流量液体流量计的电路结构框图。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。

如图1至图5所示，本实用新型大流量液体流量计包括：传感器部分5及变送器部分4，传感器部分5与变送器部分4之间通过连杆6连接，连杆6上设有吸热片7。当LNG通过传感器部分5时，传感器部分5温度急剧下降，低温会通过连杆6与传感器内部的气体传递到变送器部分4，首先连杆6具有一定长度使变送器在空间上与传感器部分5离，低温传递时就会有部分损失；吸热片7由铝合金制成，与常温空气接触面大，根据热传递原理，吸热片7吸收外界的热量迅速传导到连杆6，使连杆6的温度上升，这样低温传导不到变送器部分4，保证变送器正常工作；变送器能正常工作的条件下，变送器与传感器可以作为一体，占用空间小，安装方便。

传感器部分5包括均为U形结构的罩壳与双排测量管1，易于弯折成型，使加工极为方便快捷，同时，U形双排测量管1内可通过大流量的LNG流体；双排测量管1设于罩壳内，罩壳的中部连接有连接套8，双排测量管1的两端靠近端口处采用固定块2夹持，在双排测量管1的中部和两端上均设有线圈支架3，其中位于双排测量管1中部的线圈支架3上安放有驱动线圈，为双排测量管1的振动提供动力源，因此该驱动线圈支架3的位置决定了双排测量管1的震动激励位置；位于双排测量管1两端的线圈支架3上安放有检测线圈；两组检测线圈需要安装磁钢和检测线圈，在双排测量管1的两端以电磁原理测量出相位差，就能通过变送器计算出质量、流量、密度等数据。驱动线圈的引线和检测线圈的引线分别从连接套8中穿过。

固定块2在双排测量管1的两端靠近端口处对两双排测量管1进行夹持定位，从而使两个测试管相互平行而形成双管结构，可降低外界震动的敏感性，容易实现相位差的测量；两组固定块2与双排测量管1焊接，起到固定两端的作用，决定了双排测量管1震动端的长度与震动频率；采用双管结构可降低外界震动的敏感性，容易实现相位差的测量；量管的两端与管口面之间的管口夹角a＝90°，易于弯折成型，使加工极为方便快捷；双排测量管1的管型开口宽度以及管型高度会影响到双排测量管1的震动频率，因此需要控制管型开口宽度S1＝350-400mm，管型高度S2＝380-430mm，才能确保双排测量管1在额定震动频率下，以电磁原理测量出相位差，才能通过变送器计算出质量、流量、密度等数据。

连接套8的内壁设有台阶面，该台阶面上垫有铜套10，连接套8内壁贴合有接线基座，接线基座的端面置于铜套10上，接线基座内穿过有接线用的铜柱11。接线基座是采用陶瓷制成的陶瓷基座9，连接套8、陶瓷基座9、铜套10与铜柱11之间任意的接触面均采用真空钎焊方式连接。接线用的铜柱11与各个信号线连接，再穿过接线基座后，并将铜套10垫于连接套8内的台阶面上，再将接线基座置于该铜套10上。由于陶瓷与不锈钢热膨胀系数不同，陶瓷基座9与连接套8是通过钎焊焊接在一起的，所以在热膨胀或冷收缩时陶瓷可能出现破裂，因此需要垫上铜套10作为收缩或膨胀过渡，避免密封结构破坏，可将流量计的传感器部分5与外界之间隔绝形成良好的密封效果，从而使整个传感器部分5的工作稳定，可确保整个流量计的性能；铜套10作为过渡，密封结构在温度变化时膨胀或收缩都不会被破坏，因此将其使用到流量计中，可以保持其原有形状结构，因此在常温和低温环境下均能达到较好的密封效果，不会发生漏气等现象，确保整个流量计中传感器部分5的工作稳定；采用真空钎焊的方式在各个部件的接触面处进行焊接，可形成有效的密封，将连接管的两端进行隔绝，且采用焊接方式密封，密封性更可靠，不会在低温环境下产生密封不住的现象。

变送器部分4用于传感器部分5的驱动和流量检测信号的转换、运算及流量显示、信号输出等，变送器部分4主要有电源、驱动、检测、显示等部分电路组成。

使用时，驱动线圈为双排测量管1的振动提供动力，当LNG从双排测量管1中通过时，该驱动线圈驱动双排测量管1发生振动，此时，LNG流体为了反抗这种强迫振动，会给双排测量管1一个与其流动方向垂直的反作用力，也即科里奥利效应力；由于双排测量管1的震动不同步，入口段管与出口段管在振动的时间上会出现差异，(差异是由于入口段和出口段流体所受科氏力方向是相反的)，位于双排测量管1中部的线圈支架3上安放有驱动线圈，位于双排测量管1两端的线圈支架3上安放有检测线圈，分别记录双排测量管1中出入口段的流体差异，从而通过该差异计算出检测管内流量的大小。

罩壳主要用于包裹双排测量管1，且为双排测量管1的振动提供足够的空间，驱动线圈和检测线圈的引线均采用飞线的方式连接于线圈上，且该引线直接从罩壳内部经连接套8再接入变送器电路板；因此使得引线不再附着于双排测量管1上，使引线本身的重量同样不会附加到双排测量管1上，继而可有效地避免对双排测量管1测试精度的影响，可确保整个双排测量管1测试精度，使得流量计的测试更加精确；同时引线焊接于线圈上，从而使得其不会出现脱离现象，提高流量计工作的稳定性；温度传感器设置于双排测量管1的一端，该端即为进口端，由于双排测量管1中的流体为LNG，超低温的流体可迅速地传递到金属材质的管壁上，温度度传感器的信号线穿入绝缘管，沿罩壳通过走线架引进连接套8，再穿过连接器接入变送器中；因此可通过该温度传感器贴于双排测量管1的外壁上，从而近似地检测双排测量管1内部的流体温度值，继而便于整个流量计对双排测量管1中LNG的流量、温度等多个值进行检测，使其适用范围更广。

如图6所示，所述变送器为带ZigBee通信模块的变送器，所述带ZigBee通信模块的变送器通过ZigBee通信网络模块与云计算平台实现通信连接；所述云计算平台通过无线通信模块与用户客户端实现通信连接；所述云计算平台还通过GSM模块与用户手机实现通信连接；所述大流量液体流量计上还设置有带ZigBee通信模块的本体报警器，所述带ZigBee通信模块的本体报警器通过ZigBee通信网络模块与云计算平台实现通信连接。带ZigBee通信模块的变送器将流量实时通过ZigBee通信网络模块上传至云计算平台，用户可通过用户移动终端下载流量数据，方便查询。当流量超过设定的阈值时，云计算平台可通过GSM通讯模块向用户手机发送超流量提醒短信，方便用户把握流量的控制，有助于节能环保。当流量数据出现异常时，云计算平台可通过ZigBee通信网络模块控制带ZigBee通信模块的本体报警器进行报警，提醒用户。

上述实施例只是为了说明本实用新型的技术构思及特点，其目的是在于让本领域内的普通技术人员能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡是根据本实用新型内容的实质所作出的等效的变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。

Claims (3)

1.一种大流量液体流量计，其特征在于：包括传感器部分及变送器，所述传感器部分与变送器部分之间通过连杆连接，所述连杆上设有吸热片，所述传感器部分包括均为“U”形结构的罩壳与双排测量管，所述双排测量管设于罩壳内，所述罩壳的中部连接有连接套，所述双排测量管的两端靠近端口处采用固定块夹持，在双排测量管的中部和两端上均设有线圈支架，其中位于双排测量管中部的线圈支架上安放有驱动线圈，位于双排测量管两端的线圈支架上安放有检测线圈，所述驱动线圈的引线和检测线圈的引线分别从连接套中穿过；所述变送器为带ZigBee通信模块的变送器，所述带ZigBee通信模块的变送器通过ZigBee通信网络模块与云计算平台实现通信连接；所述云计算平台通过无线通信模块与用户客户端实现通信连接；所述云计算平台还通过GSM模块与用户手机实现通信连接；所述大流量液体流量计上还设置有带ZigBee通信模块的本体报警器，所述带ZigBee通信模块的本体报警器通过ZigBee通信网络模块与云计算平台实现通信连接。

2.根据权利要求1所述的大流量液体流量计，其特征在于：所述双排测量管由两根平行布置的测试管组成，在双排测量管的两端分别采用连接块定位夹持。

3.根据权利要求1或2所述的大流量液体流量计，其特征在于：所述连接套的内壁设有台阶面，该台阶面上垫有铜套，所述连接套内壁贴合有接线基座，所述接线基座的端面置于铜套上，所述接线基座内穿过有接线用的铜柱。