[实用新型]电容式涡街流量多功能传感器

说明书

本实用新型的电容式涡街流量多功能传感器是一种对管道流体（液体、汽体、蒸汽）流量大小的测量，以及对流体介质温度的测量的仪器。

众所周知，根据流体中安放一个非流线型旋涡发生体，流体在发生体两侧交替地分离释放出两串规则地交替排列的旋涡，在一定范围内旋涡的分离频率正比于流量。目前国内外大多采用压电陶瓷元件作为检测流体分离出旋涡的频率。压电陶瓷元件是一种力敏元件，容易受除旋涡作用力外的各种振动力的干扰的影响，使其在安装和应用条件受到种种限制，在高温使用方面，由于受压电陶瓷元件温度指标的限制，长期使用介质温度一般在300℃左右（如日本OVAL公司等产品）国内压电陶瓷长期使用在介质的温度一般在250℃左右。在许多场合不仅仅要求流量传感器对流量参数的测量，同时还要求对介质的温度（或压力）的测量（如测量蒸汽等）而现有国内外涡街流量传感器只能测量流量的大小，要实现对个质（如蒸汽等）流量的精确测量，还另外配套其它传感器（如温度传感器或压力传器）和变送器，使安装复杂，费用增大，选型困难。

利用卡门原理制成的涡街流量传感器，具有其它流量计不能同时兼有的许多优点，越来越被人们所关注，涡街流量传感器问世以来，人们对它的检测方式及结构进行了不懈的努力和研究，使它在测量管道流体流量的广阔领域中发挥前所未有的作用。如前所述现有技术中，目前国内外大多涡街流量传感器的检测方式均采用压电陶瓷元件作为检测流量的检出器，因此容易受到流体引起的干扰，特别是振动引起的干扰，使传感器不能正常工作。另外该类传感器不能长期工作在介质温度为300℃以上的温度。该类传感器不能满足对诸参数的测量。

本实用新型的目的就是要解决上述问题，提供一种电容式涡街流量多功能传感器，它不仅可测量高温介质（450℃左右）的流量，同时还可检测该介质的温度，而且抗振性能好。

涡街流量计是应用卡门涡街原理和现代化电子技术而设计的一种流量计。如图1所示，当被测流体经三角形柱时，在柱体两侧交替产生旋涡，形成“涡街”。该旋涡的发生频率与流体的速度成正比，在一定的条件下，应符合下式：

f＝st· (v)/(d)

式中f₁旋涡发生频率

v：流速

d：三角柱的宽度

流体旋涡对三角柱产生交替变化的压力，由压电式信号传感器（或其它形式的信号传感器）检测成电信号经放大器进行处理，变换成标准信号输出。实现对气体、蒸汽和液体进行容积计量。

按照本实用新型的电容式涡街流量多功能传感器，它包括表体、旋涡发生体、支撑屏蔽罩、放大器等，其特征在于它还包括一个电容  式涡街多功能检出器，它插在旋涡发生体中，它主要由一个差动电容组成。

本实用新型进一步的特征在于所说电容式涡街多功能检出器由护罩、支撑杆、护套电极、电极A、电极B和一个温度传感器组成，护套电极形成差动电容的公共动电极，半圆筒形的电极A和电极B形成差动电容的两个固定电极，它们固定在支撑杆上。

本实用新型进一步的特征还在于所说的放大器采用了一个高频脉冲发生器，经F／I转换电路后    对差动电容进行充放电。

下面将结合附图对本实用新型的一个实施例进行详细说明。

图1是卡门涡街原理示意图；

图2是本实用新型电容式涡街流量多功能传感器的剖面结构示意图；

图3是本实用新型中电容式涡街多功能检出器的剖面结构示意图；

图4是本实用新型中放大器的电路方框图。

本实用新型的电容式涡街流量多功能传感器结构如图2所示。它包括放大器（1）。支撑屏蔽罩（2）、螺钉（3）、螺钉（4）、压板（5）、电容式涡街多功能检出器（6）、旋涡发生体（7）、表体（8）。在表体（8）中设置一个旋涡发生体（7），而电容式多功能检出器（6）又插在旋涡发生体（7）中，通过旋涡发生体（7）上的两个小孔（9）检出器（6）能感应到旋涡所产生的压力。电容式涡街多功能检出器（6）（其详细结构参见图3及其详细说明）被压板（5）及螺钉（6）紧固在表体（8）上。电容器涡街多功能检出器（6）检出的信号通过支撑屏蔽罩（2）中的导线传送到放大器（1）（其电路原理图参见图4）