[发明专利]用于流量计的改进涡轮设计

说明书

一种在涡轮流量计中使用的涡轮叶轮，包括构造成用于在流体管区段内部自由地可旋转地固定就位的毂。第一圆柱形轮缘关于毂和纵向轴线居中并且与毂间隔开一距离。第一翼片组从毂向外延伸至第一圆柱形轮缘，其中，第一翼片组中的每个翼片的根部附接至毂并且第一翼片组中的每个翼片的尖端附接至第一圆柱形轮缘。第一翼片组可由一个或两个单独的翼片组成。外部翼片组可从第一圆柱形轮缘向外延伸，其中，每个翼片的根部附接至第一圆柱形轮缘并且每个翼片的尖端未附接至任何圆柱形轮缘。

相关申请的交叉引用

本非临时专利申请要求于2019年5月7日提交的临时专利申请62/844,298的优先权，该临时专利申请的整个内容由此通过本次引用完全地并入。

技术领域

本发明总体上涉及流量计。例如，本发明的一个方面涉及在流量计的涡轮设计方面的改进，其能够检测较低的流率，减少结垢以及其它相关改进。

背景技术

涡轮流量计使用流体的机械能在流量流中旋转转子。转子（也即，涡轮叶轮、流量涡轮、流量传感器）上的翼片（也即，叶片）构造成具有成角度或螺旋的形式以将来自流量流的能量转换成旋转能。转子轴在轴承上自旋。当流体移动得越快时，转子按比例自旋得越快。

轴旋转可机械地或通过检测翼片的运动来感测。翼片运动常常磁性地检测。在某些实施例中，单独的翼片是金属的或嵌入有金属件，其中，每个翼片或嵌入的金属件产生由电子传感器所检测的脉冲。在其它实施例中并且如在当前呈现的技术中所应用那样，一个或多个磁体在直径上围绕涡轮叶轮定位。涡轮流量计传感器典型地位于流量流的外部，以避免如果使用湿式传感器则将造成的构成材料的约束。当流体移动得越快时，产生的脉冲越多。脉冲信号频率用于确定流体的流率。变送器和感测系统可用于感测正向和反向流动方向二者中的流动方向。

然而，由于转子/轴承阻力使转子减慢，故涡轮流量计在低流率下具有降低的精度。对于标准使用，建议提供过滤以避免导致涡轮叶轮磨损或结垢的颗粒。

发明内容

本发明的示例性实施例包括构造成用于在涡轮流量计中使用的涡轮叶轮27，该涡轮叶轮包括：关于纵向轴线67居中并且限定该纵向轴线的毂66，其中，毂构造成用以在流体管区段33内部自由地可旋转地固定就位；关于毂和纵向轴线居中并且与毂间隔开一距离的第一圆柱形轮缘（rim）69a；从毂向外延伸至第一圆柱形轮缘的第一翼片组68a，其中，第一翼片组中的每个翼片的根部70附接至毂并且第一翼片组中的每个翼片的尖端（tip）71附接至第一圆柱形轮缘。

在示例性实施例的其它变型中，第一翼片组可由一个单独的翼片组成。备选地，第一翼片组可由两个单独的翼片组成。

外部翼片组76可从第一圆柱形轮缘向外延伸，其中，外部翼片组中的每个翼片的根部附接至第一圆柱形轮缘并且外部翼片组中的每个翼片的尖端未附接至任何圆柱形轮缘。

凹坑（pocket）72可形成在第一圆柱形轮缘中，并且包括设置在凹坑内的磁体28或磁性可渗透的含铁零件28。

涡轮叶轮可为单发的、塑料注射模制的、均质的零件。涡轮叶轮可由在0.9、1.0处或在0.9至1.0之间的比重组成。涡轮叶轮可由聚丙烯均聚物组成。

第二圆柱形轮缘69b可关于毂和纵向轴线居中并且与第一圆柱形轮缘径向地间隔开一距离，其中，第一和第二圆柱形轮缘相对于彼此同心地设置，并且包括从第一圆柱形轮缘向外延伸至第二圆柱形轮缘的第二翼片组68b，其中，第二翼片组中的每个翼片的根部附接至第一圆柱形轮缘并且第二翼片组中的每个翼片的尖端附接至第二圆柱形轮缘。

第一翼片组可由两个单独的翼片组成以及第二翼片组由四个单独的翼片组成。

第一翼片组可由两个单独的翼片组成以及第二翼片组包括多于两个的单独的翼片。

第一翼片组可由一个单独的翼片组成以及第二翼片组包括多于一个的单独的翼片。