[发明专利]更换型感应式涡街流量计

说明书

技术领域

本发明涉及一种管道内流体流量的测量装置，具体地说是一种更换型感应式涡街流量计。可用于测量管道中各类流动介质如：蒸汽、气体、液体的流量。

背景技术

我们知道，上世纪70年代，第一台涡街流量计的诞生，其克服了传统的差压式流量计设计缺陷带来的缺点，如：流出系数不稳定、线性差、重复性不高，准确度不高，易积污和易磨损，量程比小，现场安装条件高等。多年来，各国科学家、流量行业科技人员、广大用户在科研、生产、应用中经历了不懈努力，相继出现了热敏电阻、压电晶体、差动电容、超声波、磁电等原理及器件制造的涡街流量计。到目前为止，在国内外的涡街流量计中，以压电晶体传感器元件制做的涡街流量计成为主流，如发达国家中日本的横河公司、德国的E+H公司、美国的罗斯蒙特公司等，中国的大大小小几百家公司均都生产该类涡街流量计。

目前，涡街流量计主要由管道表体、旋涡发生体、探头、封闭的圆筒连接体、表头等组成。探头中固定封装感应元件，并通过法兰固定安装在表体上，通过封闭的圆筒连接体将探头封闭地罩在其中，圆筒连接体下部连接固定在管道表体上，上部连接支撑表头。如德国E+H公司生产的涡街流量计，其检测旋涡的探头是将压电陶瓷片封装在检测器中，做成法兰安装式的检测器，因此一旦检出器探头损坏，无法在线拆卸更换。又如日本横河公司生产的涡街流量计，其压电陶瓷是安装在旋涡发生体中，由于旋涡发生体和检测旋涡的探头为一体型，旋涡发生体既是流体产生旋涡的部件也是信号检测的装置，由于旋涡发生体的体积质量重，因此在同样旋涡的作用力下，信号小，而且由于旋涡发生体的迎流面容易受到流体或带杂子或颗粒流体的冲击，易产生干扰，信噪比小。上述涡街流量计归纳起来主要存在如下问题：（1）由于感应元件固定封装在感应探头中，不能在线拆卸检修。故一旦感应元件出现问题，只能关闭阀门停流泄压后才能拆换，这就意味着生产线要停产，停产是现代化生产中的一大忌，如石化厂停一小时就要损失上百万元，甚至更多，供热管网一旦停修，不仅影响生产，还将影响百姓的正常生活。（2）信噪比差。压电陶瓷是力敏元件，当流量信号与管道机械振动的同时，会叠加振动信号，当振动信号大于流量信号，流量信号发生奇变，造成漏波或增波，这就造成测量结果误差会很大，严重时无法正常工作，无流体流动时的空管更是如此，而振动在工业生产中无处不存在。信噪比是衡量一台流量计的重要性能指标。由于上述流量计虽然各有不同，但都很难使信噪比较为理想，其主要原因是提高灵敏会受到制造工艺和结构的制约。另外，信噪比差，振动不仅仅使无流量时会产生假信号，有流量时会不能准确测量，而且流量较小时信号太弱而检测不出来。（3）难以在高温介质中使用。譬如大于400℃以上的过热蒸汽等，特别是压电陶瓷制造的检测感应元件，其极化时居里温度大约在420℃至460℃，因此只能在250℃~300℃的介质中应用，一旦超过使用温度就会造成彻底损坏，而且随着温度的升高，其绝缘电阻随之降低，使得信号随之减弱。（4）现有流量计是将检测旋涡的探头通过法兰安装在表体上，探头中固定封装感应元件，通过封闭的圆筒连接体将探头封闭地罩在其中，圆筒连接体下部连接固定在管道表体上，上部连接支撑表头，一旦要拆换探头必须停流，必须将封闭的圆筒连接体及表头逐一拆除，才能更换和维修，比较费事，也不利于散热。（5）由于传统探头采用的是法兰安装结构，时有发生密封处泄露，特别是高温高压条件下令人担忧。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术的不足，提供一种结构简单、体积小、安全可靠、安装和施工简便、测量精度高、适用性广、耐高温，可以不停流检修、更换的感应式涡街流量计。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：一种更换型感应式涡街流量计，其由管道表体、旋涡发生体、感应探头、表头组成，感应探头安装在管道表体上，其特征在于：所述感应探头设有一振动杆，振动杆上部为与振动杆一体设置的套筒，套筒的底为一封闭的振动薄片，振动薄片和与其垂直的振动杆组成“T”形悬臂结构，套筒中振动薄片的上平面贴合安装有感应元件。

本发明所述感应元件通过压紧螺母或压紧法兰安装在套筒中。感应元件接受来自水平设置的振动薄片的振动应力信号。在同样的旋涡力作用下，它的信号最强。振动薄片的厚度可按需要加工，以便获得不同大小的灵敏度，实现最佳信噪比。另外可不断流情况下方便拆卸压紧螺母或压紧法兰，更换、检修套筒中的感应元件。

本发明所述管道表体和表头之间设有支撑连接体，支撑连接体下部连接固定在管道表体上，上部连接支撑表头。