CN208860407U - 一种高温剪切型涡街流量传感器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高温剪切型涡街流量传感器，包括上壳体和下壳体，上壳体和下壳体拼合形成筒腔，筒腔的内部设置有芯体柱，芯体柱的底部分别设置有左固定电极和右固定电极，左固定电极和右固定电极之间设置有动电极，左固定电极的顶部引出有左电极线，右固定电极的顶部引出有右电极线，左电极线的上段夹套有第一压电晶体片，右电极线的上段夹套有第二压电晶体片。设置两组压电晶体片，采用压电晶体片的剪切模式结构，将涡街力转换成晶体片的剪切力，提高了机电转换效率，能够把涡街信号中的振动信号影响减到最少，使涡街流量传感器适用于各种复杂工况，且涡街感应探头采用304不锈钢制作而成，提高了耐高温的能力。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种涡街流量传感器，特别涉及一种高温剪切型涡街流量传感器。
背景技术
涡街流量计是根据卡门涡街原理研究生产的测量气体、蒸汽或液体的体积流量、标况的体积流量或质量流量的体积流量计，主要用于工业管道介质流体的流量测量，如气体、液体、蒸汽等多种介质，其特点是压力损失小，量程范围大，精度高，在测量工况体积流量时几乎不受流体密度、压力、温度、粘度等参数的影响，现有的传感器一般采用高温胶水或环氧树脂封装，传感器易老化失效和寿命短，应力式的测量方法机电转换效率较低，输出信号较弱，且传感器探头不耐高温，工作环境受到限制。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种高温剪切型涡街流量传感器，能够将涡街力转换成晶体片的剪切力，提高了机电转换效率，使传感器的测量流量下限有较好的效果，能够把涡街信号中的振动信号影响减到最少，使得涡街流量传感器适用于各种复杂的工况。
为了解决上述技术问题，本实用新型提供了如下的技术方案：
本实用新型一种高温剪切型涡街流量传感器，包括上壳体和下壳体，所述上壳体的顶部设置有导线端子，所述下壳体的底部设置有涡街感应探头，所述上壳体和下壳体之间套接安装有法兰盘，所述上壳体和下壳体拼合形成筒腔，所述筒腔的内部设置有芯体柱，所述芯体柱的底部分别设置有左固定电极和右固定电极，所述左固定电极和右固定电极之间设置有动电极，所述动电极顶部设置有悬丝，所述左固定电极的顶部引出有左电极线，所述右固定电极的顶部引出有右电极线，所述左电极线的上段夹套有第一压电晶体片，所述右电极线的上段夹套有第二压电晶体片，所述悬丝、左电极线和右电极线的顶端均通过导线端子引出。
作为本实用新型的一种优选技术方案，所述上壳体的内侧壁对应设置有第一安装块和第二安装块，所述第一安装块和第二安装块通过固定螺栓拼合固定安装在一起，且第一安装块和第二安装块通过拼合将第一压电晶体片和第二压电晶体片夹紧固定。
作为本实用新型的一种优选技术方案，所述左固定电极、右固定电极和芯体柱的两侧的平面之间均采用800℃以上高温银浆烧结工艺将左固定电极和右固定电极粘接在芯体柱的两侧平面内。
作为本实用新型的一种优选技术方案，所述第一压电晶体片和第二压电晶体片采用的是剪切型铌酸锂压电晶体片。
作为本实用新型的一种优选技术方案，所述涡街感应探头是由304不锈钢制作而成。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：
本实用新型通过设置两组压电晶体片，采用压电晶体片的剪切模式结构，两组压电晶体片输出与另一组压电晶体片相反的压电信号，能够将涡街力转换成晶体片的剪切力，提高了机电转换效率，使传感器的测量流量下限有较好的效果，能够把涡街信号中的振动信号影响减到最少，使得涡街流量传感器适用于各种复杂的工况，且涡街感应探头采用304不锈钢制作而成，大大提高了耐高温的能力。
附图说明
附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
图1是本实用新型的整体结构示意图；
图2是本实用新型的俯视结构示意图；
图3是本实用新型的局部结构示意图；
图中：1、上壳体；2、下壳体；3、导线端子；4、涡街感应探头；5、法兰盘；6、筒腔；7、芯体柱；8、左固定电极；9、右固定电极；10、动电极；11、悬丝；12、左电极线；13、右电极线；14、第一压电晶体片；15、第二压电晶体片；16、第一安装块；17、第二安装块；18、固定螺栓。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。其中附图中相同的标号全部指的是相同的部件。
此外，如果已知技术的详细描述对于示出本实用新型的特征是不必要的，则将其省略。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义，此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
实施例1
如图1-3所示，本实用新型提供一种高温剪切型涡街流量传感器，包括上壳体1和下壳体2，上壳体1的顶部设置有导线端子3，下壳体2的底部设置有涡街感应探头4，上壳体1和下壳体2之间套接安装有法兰盘5，上壳体1和下壳体2拼合形成筒腔6，筒腔6的内部设置有芯体柱7，芯体柱7的底部分别设置有左固定电极8和右固定电极9，左固定电极8和右固定电极9之间设置有动电极10，其中动电极为可动电极，动电极10顶部设置有悬丝11，左固定电极8的顶部引出有左电极线12，右固定电极9的顶部引出有右电极线13，左电极线12的上段夹套有第一压电晶体片14，右电极线13的上段夹套有第二压电晶体片15，悬丝11、左电极线12和右电极线13的顶端均通过导线端子3引出，便于当电极线感受到感受到振动信号时，第一压电晶体片14输出与第二压电晶体片15相反的压电信号，把混杂在涡街信号中的振动信号造成的影响减少到最小。
进一步的，上壳体1的内侧壁对应设置有第一安装块16和第二安装块17，第一安装块16和第二安装块17通过固定螺栓18拼合固定安装在一起，且第一安装块16和第二安装块17通过拼合将第一压电晶体片14和第二压电晶体片15夹紧固定，加强固定性，便于第一压电晶体片14和第二压电晶体片15产生剪切应变。
左固定电极8、右固定电极9和芯体柱7的两侧的平面之间均采用800℃以上高温银浆烧结工艺将左固定电极8和右固定电极9粘接在芯体柱7的两侧平面内，提高电极抗震动性能。
第一压电晶体片14和第二压电晶体片15采用的是剪切型铌酸锂压电晶体片，能够感受涡街信号和振动信号。
涡街感应探头4是由304不锈钢制作而成，最高能够耐受600℃的高温。
具体的，感应器应用于涡街流量计，由于流体运动或外界因素造成涡街流量计的管道振动，振动会影响到左电极线12和右电极线13感应的涡街交替力，第一压电晶体片14和第二压电晶体片15安装时要注意两组压电晶体片极性相反，当电极线感受到感受到振动信号时，第一压电晶体片14会输出与第二压电晶体片15相反的压电信号，把混杂在涡街信号中的振动信号造成的影响减少到最小，当涡街产生交替力作用在芯体柱7上时，会使芯体柱7产生多自由度力的应变，会导致传感器的输出信号变乱，使放大器难以处理，此时应变力作用于芯体柱7，且应变力对剪切型的压电晶体片产生剪切力作用，使得传感器的输出波形接近正弦波，提高机电转换效率，输出信号变强。
本实用新型通过设置两组压电晶体片，采用压电晶体片的剪切模式结构，两组压电晶体片输出与另一组压电晶体片相反的压电信号，能够将涡街力转换成晶体片的剪切力，提高了机电转换效率，使传感器的测量流量下限有较好的效果，能够把涡街信号中的振动信号影响减到最少，使得涡街流量传感器适用于各种复杂的工况，且涡街感应探头4采用304不锈钢制作而成，大大提高了耐高温的能力。
最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种高温剪切型涡街流量传感器，包括上壳体(1)和下壳体(2)，其特征在于，所述上壳体(1)的顶部设置有导线端子(3)，所述下壳体(2)的底部设置有涡街感应探头(4)，所述上壳体(1)和下壳体(2)之间套接安装有法兰盘(5)，所述上壳体(1)和下壳体(2)拼合形成筒腔(6)，所述筒腔(6)的内部设置有芯体柱(7)，所述芯体柱(7)的底部分别设置有左固定电极(8)和右固定电极(9)，所述左固定电极(8)和右固定电极(9)之间设置有动电极(10)，所述动电极(10)顶部设置有悬丝(11)，所述左固定电极(8)的顶部引出有左电极线(12)，所述右固定电极(9)的顶部引出有右电极线(13)，所述左电极线(12)的上段夹套有第一压电晶体片(14)，所述右电极线(13)的上段夹套有第二压电晶体片(15)，所述悬丝(11)、左电极线(12)和右电极线(13)的顶端均通过导线端子(3)引出。
2.根据权利要求1所述的一种高温剪切型涡街流量传感器，其特征在于，所述上壳体(1)的内侧壁对应设置有第一安装块(16)和第二安装块(17)，所述第一安装块(16)和第二安装块(17)通过固定螺栓(18)拼合固定安装在一起，且第一安装块(16)和第二安装块(17)通过拼合将第一压电晶体片(14)和第二压电晶体片(15)夹紧固定。
3.根据权利要求1所述的一种高温剪切型涡街流量传感器，其特征在于，所述左固定电极(8)、右固定电极(9)和芯体柱(7)的两侧的平面之间均采用800℃以上高温银浆烧结工艺将左固定电极(8)和右固定电极(9)粘接在芯体柱(7)的两侧平面内。
4.根据权利要求1所述的一种高温剪切型涡街流量传感器，其特征在于，所述第一压电晶体片(14)和第二压电晶体片(15)采用的是剪切型铌酸锂压电晶体片。
5.根据权利要求1所述的一种高温剪切型涡街流量传感器，其特征在于，所述涡街感应探头(4)是由304不锈钢制作而成。
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| CN201821524587.6U CN208860407U (zh) | 2018-09-18 | 2018-09-18 | 一种高温剪切型涡街流量传感器 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU197044U1 (ru) * | 2019-11-29 | 2020-03-26 | Акционерное общество "Промышленная группа "Метран" (АО "ПГ "Метран") | Преобразователь вихрей с интегрированным фланцем |
| CN113758999A (zh) * | 2021-09-07 | 2021-12-07 | 山东大学 | 铌酸锂晶体压电切型及其在高温压电超声换能器中的应用 |
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2018
- 2018-09-18 CN CN201821524587.6U patent/CN208860407U/zh active Active
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| CN113758999B (zh) * | 2021-09-07 | 2024-03-15 | 山东本源晶体科技有限公司 | 铌酸锂晶体压电切型及其在高温压电超声换能器中的应用 |
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