CN2235609Y - 面粉机械物料流量传感器 - Google Patents

Abstract

一种面粉机械物料流量传感器，属传感器技术，用于计量物料或面粉流量。其特征是该传感器由芯管及烧结在其内的铜板电极、屏蔽套、装有航空插头的保护套和法兰组成的流量计量管及由振荡电路、调制电路、有效值变换电路、放大电路、滤波电路和温度补偿电路组成的变送器两大部分构成，变送器装在保护套内，由航空插头对外连接。具有设计合理，结构简单，安装使用均方便，能测试气/固两相流，干湿物料或面粉均可用等优点。

Description

面粉机械物料流量传感器

一种面粉机械物料流量传感器，属于传感器技术领域，主要用于计量面粉加工机械风运管道中物料或面粉的流量，配合其他微机自控***实现面粉生产过程全面自动化。

在已有技术中传感器的种类繁多，但几乎全是测试单相流的，即只能测试液体或气体的流量或压力等，而对于象面粉加工机械风运管道中同时流动着混合在一起的气体和呈小颗粒状或粉状的固体的气/固两相流的流量，现有的传感器尚无法测试。

本实用新型的目的在于提供一种设计合理，结构较为简单，使用方便，既能测试干态物料，又能测试湿态物料，既能测试小颗粒状物料的气/固两相流的流量，还可代替称重装置称面粉重量的面粉机械物料流量传感器。

根据面粉机械风运管道中流动着的物料的密度属于气/固两相流的这一特点和电容变化的基本原理，针对已有技术中存在的问题，本实用新型的基本构思是：用两块铜板作电容器的两个极板，把它们分别烧结在玻璃管或陶瓷管中并用电线引出接到流量传感器电路中，玻璃管或陶瓷管外再加屏蔽管，最外面加保护套接地，并在保护套上安装对外连线用的航空插头。该流量传感器的电路包括振荡、调制、有效值变换、放大、低通滤波、温度补偿等电路。

本实用新型的特征在于所述的面粉机械物料流量传感器由流量计量管和变送器两部分组成，其中流量计量管由玻璃或陶瓷芯管、烧结在两层芯管之间的铜板电极、屏蔽套、其上装有对外接线用的航空插头的保护套和连接法兰构成，上述的铜板电极由电极引线与电路连接，上述的芯管、屏蔽套和装有航空插头并供接地用的保护套由内向外依次套装并由两端的上述的连接法兰连为一体；其上述的变送器由振荡器集成块、有效值变器集成块、放大器集成块、滤波器集成块、补偿器集成块a和b、电阻R₁—R₁₅、单臂式电桥RT和电容C₁—C₁₀构成，上述的各集成块和电阻电容依次分别按照振荡电路、脉冲宽度调制电路、有效值变换电路、放大电路、低通滤波电路和温度补偿电路安装在印刷线路板上，该线路板固定在位于上述的保护套内并装于上述的法兰上的安装架上，该变送器由导线并通过上述的电极引线和上述的铜板电极连接，以便测量由管道流动着的物料(作为电容介质)流量变化而引起的电容变化，最后转化成电压变化。

上述的组成变送器的振荡电路由电阻R₁—R₂及电容C₁—C₂以及振荡器集成块组成，脉冲宽度调制电路由调制器集成块和电阻R₃—R₆及电容C₃—C₅组成，有效值变换电路由有效值变换器集成块和电阻R₇—R₉组成，放大电路由电容C₇和电阻R₁₀—R₁₂及放大器集成块组成，低通滤波电路由电阻R₁₃—R₁₅、电容C₈—C₁₀和滤波器集成块组成，温度补偿电路由两块补偿器集成块和单臂式电桥RT组成，上述的振荡器集成块的脚7接调制器集成块的脚1，该调制器集成块的脚7和脚8并起来后通过上述的电极引线接上述的作为电容两个电极的铜板电极(图中C_x

)，脚9串联可调电阻R₄和电容C₅后接有效值变换器集成块的脚2，该变换器脚6与C₇和R₁₀串联后接放大器集成块的脚1，补偿器集成块b的脚6接放大器集成块的脚2，该放大器的脚6串联R₁₃—R₁₅后接滤波器集成块的脚1，而该滤波器的脚6接上述的航空插头。

本实用新型的优点是把物料流量计量管的管壁作为电容的两个电极，在其中流动着的物料作为电容介质，介质密度的变化引起电容的变化，先把电容变化转换成脉冲宽度变化进而再转化为电压变化，从而解决了世界上目前尚未解决的气/固两相流的测试难题；该传感器设计合理，结构简单，使用方便，由于有补偿电路，所以既可测试干态物料，又能测试湿态物料，既能测试小颗粒状物料，又可测试粉状物料，还可替代称重装置计量面粉重量，并配合其它***实现面粉加工全面自动化。

附图1为本实用新型最佳实施例整体结构纵剖正视示意图。

附图2为附图1的横剖俯视示意图。

附图3为变送器电路图。

图中1流量计量管，2变送器，3玻璃或陶瓷芯管，4烧结在芯管中的铜板电极(电容C_x极板)，5电极引线，6屏蔽套，7航空插头，8保护套，9连接法兰，10振荡器集成块，11调制器集成块，12有效值变换器集成块，13放大器集成块，14滤波器集成块，15a和15b补偿器集成块，16振荡电路，17脉冲宽度调制电路，18有效值变换电路，19放大电路，20低通滤波电路，21温度补偿电路，22安装架。

结合附图和最佳实施例将本实用新型的结构特征进一步简述如下：组成流量计量管1位居最内层其中烧结了两片形状和管相一致的薄铜板电极4的芯管3为玻璃管，内径为65mm，两铜板电极有一电极引线5引到玻璃管外，玻璃管外加一层屏蔽套6，最外层为铁皮保护套8，两端由连接法兰9连成为一整体管并通过该法兰将其接入面粉机械管道中，在保护套8的侧壁上安装一市售航空插头；在保护套8与屏蔽套6之间有一对两端与法兰9相连接的安装架22，架上固定装变送器2的印刷线路板，该线路板上装有R₁＝1K，R₂＝220Ω，电容C＝0.1μf，C₂＝1μf和7556型振荡器集成块10组成的振荡电路16、由R₃＝4.7K，R₄＝1K可调，R₅＝1K，R₆＝10K，电容C₃＝1μf，C₄＝10μf，C₅＝1μf和7556型调制器集成块11组成的脉中宽度调制电路17、由AD365型有效值变换器集成块12和电阻R₇＝10K，R₈＝1K，R₉＝1.5K组成的有效值变换电路18、由电容C₇＝1μf，电阻R₁₀＝R₁₁＝R₁₂＝10K和1N100型放大器集成块13组成的放大电路19、由电阻R₁₃＝R₁₄＝R₁₅＝10K，电容C₈＝C₉＝1μf和PGA200型滤波器集成块14组成的滤波电路20和由AD581型及PGA201型两块补偿器集成块15a和15b以及由各300Ω构成的单臂式电桥R₇组成的补偿电路21；此外，在有效值变换电路18与放大电路19之间还装有一个用作消除二者之间互相干扰的退藕电容C₆＝10μf。上述主要元器件之间的连接关系是：集成块10的脚7接集成块11的脚1，11的脚7和脚8并起来后接上述的流量计量管1中的铜板电极4的引线5(图3中的C_x(

)脚9串联可调电阻R₄和电容C₅后接集成块12的脚2，12的脚6与C₇和R₁₀串联后接集成块13的脚1；集成块15b的脚6接13的脚2，13的脚6串联R₁₃—R₁₅后接集成块14的脚1，14的脚6接航空插头。

作为本实施例的变更

1、芯管3可改为陶瓷管，屏蔽套、保护套的原材料及外型尺寸均可适当变更。

2、电子元器中的规格型号可作为等效替换。

Claims (2)

1、一种面粉机械物料流量传感器，由流量计量管[1]和变送器[2]两部分组成，本实用新型的特征在于所述的面粉机械物料流量传感器，其上述的流量计量管[1]由玻璃或陶瓷芯管[3]、烧结在两层芯管之间的铜板电极[4]、屏蔽套[6]、其上装有航空插头[7]的保护套[8]和连接法兰[9]构成，上述的铜板电极[4]由电极引线[5]与电路连接，接上述的芯管[3]、屏蔽套[6]和保护套[8]由内向外依次套装；其上述的变送器[2]由振荡器集成块[10]、调制器集成块[11]、有效值变换器集成块[12]、放大器集成块[13]、滤波器集成块[14]、补偿器集成块[15a]和[15b]以及电阻R₁—R₁₅、单臂式电桥R₇、电容C₁—C₁₀构成，上述的各集成块和电阻电容依次分别按照振荡电路[16]、脉冲宽度调制电路[17]、有效值变换电路[18]、放大电路[19]、低通滤波电路[20]和温度补偿电路[21]安装在印刷线路板上，该线路板固定在位于上述的保护套[8]内并装于法兰[9]上的安装架[22]上，该变送器[2]由导线并通过上述的电极引线和上述的铜板电极[4]连接。

2、根据权利要求1所述的面粉机械物料流量传感器，其特征在于上述的振荡电路[16]由电阻R₁—R₂、电容C₁—C₂和振荡器集成块[10]组成，脉冲宽度调制电路[17]由调制器集成块[11]、电阻R₃—R₆和电容C₃—C₅组成，有效值变换电路[18]由有效值变换器集成块[12]和电阻R₇—R₉组成，放大电路[19]由电容C₇和电阻R₁₀—R₁₂放大器集成块[13]组成，低通滤波电路[20]由电阻R₁₃—R₁₅、电容C₈—C₁₀和滤波器集成块[14]组成，温度补偿电路[21]由两块补偿器集成块[15a]和[15b]及单臂式电桥R₇组成，上述的振荡器集成块[10]脚7接调制器集成块[11]的脚1，[11]的脚7和脚8并起来后接上述的铜板电极[4]，脚9串联可调电阻R₄和电容C₅后接有效值变换器集成块[12]脚2，[12]的脚6与C₇和R₁₀串联后接放大器集成块[13]的脚1，补偿器集成块[15b]的脚6接[13]的脚2，而[13]的脚6串联R₁₃—R₁₅后接滤波集成块[14]的脚1，[14]的脚6接航空插头。

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