CN220120152U - 一种多通道高精度涡街流量计 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种一种多通道高精度涡街流量计，它涉及流量计技术领域。包括测量管、漩涡发生体、压电传感器、连接柱和流量积算仪，测量管中心安装有漩涡发生体，测量管表面开有三个通孔，三件压电传感器通过测量管上的三个通孔伸入到测量管内，压电传感器安装在漩涡发生体的后侧，在测量管外侧固定有连接柱，连接柱包住三件压电传感器，流量积算仪安装在连接柱的顶端，与三件压电传感器连接。本实用新型结构简单，安装方便，可以有效提高涡街流量计的计量精确度。

Description

一种多通道高精度涡街流量计

技术领域

本实用新型涉及的是流量计技术领域，具体涉及一种多通道高精度涡街流量计。

背景技术

流量计用于测量管道或明渠中流体流量的一种仪表。流量计是计量科学技术的组成部分之一。广泛应用于工农业生产、国防建设、科学研究、对外贸易以及人民生活各个领域之中。在石油工业生产中，从石油的开采、运输、炼冶加工直至贸易销售，流量计量贯穿于全过程中，任何一个环节都离不开流量计量，否则将无法保证石油工业的正常生产和贸易交往。在化工行业，流量计量不准确会造成化学成分分配比失调，无法保证产品质量，严重的还会发生生产安全事故。在电力工业生产中，对液体、气体、蒸汽等介质流量的测量和调节占有重要地位。流量计量的准确与否不仅对保证发电厂在最佳参数下运行具有很大的经济意义，而且随着高温高压大容量机组的发展，流量测量已成为保证发电厂安全运行的重要环节。如大容量锅炉瞬时给水流量中断或减少，都可能造成严重的干锅或爆管事故。这就要求流量测量装置不但应做到准确计量，而且要及时地发出报警信号。在钢铁工业生产中，炼钢过程中循环水和氧气(或空气)的流量测量是保证产品质量的重要参数之一。在轻工业、食品、纺织等行业中，也都离不开流量计量。

涡街流量计是一种基于卡门涡街原理而研制的新型流量计。每个涡街流量计内都有一个三角柱安装在管道中央，该三角柱是干扰流场的障碍物，三角柱下游是一个用于记录流动流体所产生的最轻微压差的压电传感器。如果流体不流动，将不会产生漩涡，一旦流体开始流动并达到一定流速，将在三角柱下游逐渐形成漩涡，这些漩涡在三角柱两侧交替分开并由流体带走，此时三角柱的下游形成高压和低压区，从而出现被称为“卡门涡街”的现象。这些压差与通过漩涡的频率完全匹配，并由压电传感器精确计量，两个连续漩涡之间的距离与流体的特定体积相对应。因此，对通过的漩涡进行计数可计算总的流量。

流体在管截面上的速度分布规律较为复杂，实验表明，流体流经管道内任一截面上各点的流速沿管径变化，即在管截面中心处最大，越靠近管壁流速将越小，在管壁处流速为零。

现有的涡街流量计都只有一个三角柱安装在管道中央，一旦流体开始流动并达到一定流速，将在三角柱下游逐渐形成漩涡，出现被称为“卡门涡街”的现象，通过安装于三角柱后方的压电传感器精确计量两个连续漩涡之间的距离与流体的特定体积，通过计算得出管道内总的流量。这就出现了一个问题，涡街流量计测得的数据是管道截面中心处的流速，即整个管道截面最快的流速，其计量出的流量与实际管道内的流量会存在一个误差。

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型研究设计了一种多通道高精度涡街流量计，以解决现有技术中存在的涡街流量计计量不够精确的问题。

实用新型内容

针对现有技术上存在的不足，本实用新型目的是在于提供一种多通道高精度涡街流量计，结构简单，安装方便，可以有效提高涡街流量计的计量精确度。

为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现：一种多通道高精度涡街流量计，包括测量管、漩涡发生体、压电传感器、连接柱和流量积算仪，测量管中心安装有漩涡发生体，测量管表面开有三个通孔，三件压电传感器通过测量管上的三个通孔伸入到测量管内，压电传感器安装在漩涡发生体的后侧，在测量管外侧固定有连接柱，连接柱包住三件压电传感器，流量积算仪安装在连接柱的顶端，与三件压电传感器连接。

作为优选，所述的测量管两端采用法兰结构，表面开有三个通孔，三个通孔在管壁上按120°角均匀分布，安装有三个流量传感器，连接柱和流量积算仪。

作为优选，所述的漩涡发生体是Y型结构的柱体，Y型结构的三条边是三根形状一样的三角柱，通过焊接的方式连接成一个整体，Y型结构的三个边按120°角均匀分布，安装在测量管的中部。

作为优选，所述的三个压电传感器的型号相同，分别安装于漩涡发生体三条Y型边的后侧，传感器探头伸出紧靠在漩涡发生体的后侧。

本实用新型的工作原理：漩涡发生体的三条边是形状一样的三角柱，安装在测量管中部，当测量管中的流体流过漩涡发生体时，漩涡发生体可以将流体截面分割成三个独立的通道，当流体达到一定流速，会在这三个通道的下游逐渐形成三个独立的漩涡。

本实用新型的漩涡发生体将管道内的截面分割成三个独立的通道，能够有效降低管壁对于流速的影响。

通过安装于这三条边后方的压电传感器精确计量两个连续漩涡之间的距离与流体的特定体积，通过计算这三个压电传感器采集到的数据，通过计算可以精确地计算出管道内总的流量。

本实用新型的有益效果：

通过特殊形状的三角柱将管道内的介质流体分割成三个通道，在每个通道后面安装有压电传感器，能够有效降低管壁对于流速的影响，提高流量计的测量精度，具有结构简单，安装方便等功能。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本实用新型；

图1为本实用新型的漩涡发生体示意图；

图2为本实用新型的结构示意图；

图3为本实用新型的侧面示意图；

图4为本实用新型的测量管的侧面局部示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。

参照图1-4，本具体实施方式采用以下技术方案：一种多通道高精度涡街流量计，包括测量管1、漩涡发生体2、压电传感器3、连接柱4和流量积算仪5，测量管1中心安装有漩涡发生体2，测量管1表面开有三个通孔，三件压电传感器3通过测量管1上的三个通孔伸入到测量管1内，压电传感器3安装在漩涡发生体2的后侧，在测量管1外侧固定有连接柱4，连接柱4包住三件压电传感器3，流量积算仪5安装在连接柱4的顶端，与三件压电传感器3连接。

当流量介质流过漩涡发生体2时，漩涡发生体2将流体截面分割成三个独立的通道，当流体达到一定流速，会在这三个通道的下游逐渐形成三个独立的漩涡，安装在漩涡发生体2后侧的压电传感器3就感测到涡街漩涡流体的脉动力，并将该脉动力经过传感器内部封装的压电元件转化为交变电荷信号传输到流量积算仪5。

三件压电传感器3与流量积算仪5连接，将采集到的数据传输给流量积算仪5，流量积算仪5通过内置的算法，计算出当前管道的流量。

连接柱4包住三件压电传感器3，在连接柱4的顶端安装流量积算仪5。

本具体实施方式通过特殊形状的三角柱将管道内的介质流体分割成三个通道，在每个通道后面安装有压电传感器，能够有效降低管壁对于流速的影响，提高流量计的测量精度，具有结构简单，安装方便等功能。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.一种多通道高精度涡街流量计，其特征在于，包括测量管(1)、漩涡发生体(2)、压电传感器(3)、连接柱(4)和流量积算仪(5)，测量管(1)中心安装有漩涡发生体(2)，测量管(1)表面开有三个通孔，三件压电传感器(3)通过测量管(1)上的三个通孔伸入到测量管(1)内，压电传感器(3)安装在漩涡发生体(2)的后侧，在测量管(1)外侧固定有连接柱(4)，连接柱(4)包住三件压电传感器(3)，流量积算仪(5)安装在连接柱(4)的顶端，与三件压电传感器(3)连接。

2.根据权利要求1所述的一种多通道高精度涡街流量计，其特征在于，所述的测量管(1)两端采用法兰结构，表面开有三个通孔，三个通孔在管壁上按120°角均匀分布，安装有三个流量传感器，连接柱和流量积算仪。

3.根据权利要求1所述的一种多通道高精度涡街流量计，其特征在于，所述的漩涡发生体(2)是Y型结构的柱体，Y型结构的三条边是三根形状一样的三角柱，通过焊接的方式连接成一个整体，Y型结构的三个边按120°角均匀分布，安装在测量管的中部。

4.根据权利要求1所述的一种多通道高精度涡街流量计，其特征在于，所述的三个压电传感器(3)的型号相同，分别安装于漩涡发生体三条Y型边的后侧，传感器探头伸出紧靠在漩涡发生体的后侧。