[其他]涡流测量仪

说明书

一种用于测量管道内流动介质流动速度的涡流测量仪，包括一个装在管道流动通道内的滞止物体，在该滞止物体边上形成卡门涡，涡的重复频率表征要测量的流动速度。在滞止物体通过通道与管道流动通道相连的空腔内安装了一个电容式涡传感器，它将由卡门涡引起的涡压力脉动转换为电容的变化。电容式涡传感器包括一个形成传感器套筒的第一振动体，它可由于涡压力脉动偏移，和作为第二振动体的装在传感器套筒中的电极支架，它不受涡压力脉动的影响。

本发明涉及一种用来测量管道中流动介质的流动速度的涡流测量仪。这种测量仪包括一个装在管道流动通道内，用来产生卡门涡的滞止物体，一个感受卡门涡所引起的压力脉动的涡传感器。其中，涡传感器带有一个在涡压力脉动下能偏移的一个第一振动体，和一个安装在第一振动体中相对于流动介质密封的空腔内并与其壁面有一定距离的第二振动体，振动体一端固定，还包括一个处理电路。在该线路中包括一个与传感器元件相连的测量电路。

在日本专利JP-59-19813所介绍的涡流测量仪中，涡传感器的振动体由滞止物体构成，滞止物体有一个空腔，该内腔的壁面上固着安装了中空圆筒，其上装有压电变换器，在第一振动体内安装了与涡压力脉动无关的第二振动体，它带有自身的仅感受干扰振动的压电变换器，对由两个振动体上的压电变换器提供的电信号反向叠加以消除干扰振动的影响，由于在这种结构中，滞止物体就是涡传感器的振动体因而它很难同时满足作为滞止物体希望刚性强，而作为振动体希望容易变形的两种相反的要求，而且其第一，及第二振动体上都要求装有各自独立的压电变换器。

在日本专利JP-59-97007中介绍了另一种涡流测量仪其涡传感器的振动体由空心的圆柱体构成，在它的上面装有凸出于振动体空腔中的传压平板，空腔通过通道与流动通道相连。涡压力脉动使传压平板偏移，压电变换器装在空心圆柱体内，变换器和圆柱体一起随传压板的偏移变形，从而产生相应于涡压力脉动的电信号，但这种涡流量测量仪不能对干扰振动进行补偿。

在一种由美国专利US-PS4362061所了解到的这种类型的涡流测量仪中，滞止物体本身构成涡传感器的第一振动体。因此，该滞止物体包含一个对流动介质密封的空腔，在该空腔内安装电容转换器的电极支架。该滞止物体用一个附件加长到比流动通道的直径大一倍，并在它的两端固持住。使它在涡的压力脉动作用下处于弯曲振动状态。通过滞止物体相对空腔内固定的电极支架的振动运动，在被电极支架所支承的电极和朝向这些电极的那段滞止物体的空腔壁面之间，就引起电容变化。该电极支架是杆状的，其一端是固持的。这样，它就构成一个第二振动体，在外力作用下，同样也会使该振动体处于弯曲振动状态，这种弯曲振动使其支承电极的自由端发生偏移。通过相宜地测量滞止物体和电极支架的振动特性，应实现：在振动或类似的干扰作用下，在电极高度上这两个振动体的偏移大致一样大，且指向相同。这样，这种偏移就不会引起电容变化。然而，很难完全满足这种条件，这特别是由于第一振动体主要是由它的作为滞止物体的功能决定的。由于所规定的滞止物体的横截面及强度要求的关系，由涡压力脉动所能获得的振幅，也就是由它所引起电容量的变化，相对就比较小，这就会影响涡传感器的灵敏度。另外，电极支架的振动特性也不能很好地与滞止物体的振动特性相匹配，以致只能以不完善的方式来补偿振动和类似的扰动，尤其当流动通道的额定宽度较大时，常不希望滞止物体本身振动。

本发明的目的是：提供一种开始就说过的那种型式的涡流测量仪，这种涡流测量仪在较大灵敏度下，能最佳地补偿振动和类似的干扰作用，而又不损害滞止物体的功能。

根据本发明，本目的是这样来达到的：在滞止物体内作成一个空腔，该空腔经一些通道与管道的流动通道连通;并且第一振动体安装在滞止物体的空腔内并与空腔的壁面有一定的距离;涡传感器为电容式，其中一个电容电极由作成传感器套筒形式的第一振动体的一段构成，而另一个电容电极安装在作成电极支架形式的第二振动体上。