[实用新型]动刀式浓度变送器

说明书

本实用新型涉及一种用于检测溶液或混合介质的粘度和浓度的设备，特别是一种动刀式浓度变送器。

目前，国内生产的摩擦力原理式的浓度变送器基本上有静刀式和外旋式。前者受温度影响和流速影响都比较大，只能工作于0.5-1.5米/秒。后者受流速影响也比较大，且为敞开式旁路安装，需加稳压、稳流及旁路装置，否则运行不稳，无法测量。另外，二者的测量范围较小(1.5-5％)，分辨力较低(0.05％)。

本实用新型的目的在于克服上述现有技术之不足，提供一种结构合理、不受温度和流速影响、测量范围较宽、寿命长、安装调试简便的动刀式浓度变送器。

本实用新型的目的是这样实现的：它的中部是一个摆动轴14，轴的一端设置有驱动线圈5和遮光板7，另一端设置有敏感元件1。轴的中部由两个支承轴2通过轴承与用户管道外壳10相接，接合处设置有防水密封圈9。轴的中部两侧分别设有机械挡子3和8，驱动线圈5上设置有一个永磁罩4，其内还有永久磁钢。遮光板7两侧设置有由红外发射二极管E1和红外接收二极管E2组成的光电开关6。两个支承轴2上均设置有锁紧螺母12，摆动轴14设置敏感元件1的一端的下方机座上设置有导流块13。

本实用新型的优点在于结构合理，采用了测脉冲时宽、间断采样剪切力测量原理，加之采用特殊材料的密封圈，使稳定性和可靠性大为提高。本实用新型在流速为0.2-5米/秒范围内对信号无影响，在0-80℃的温度范围内不需采取加热保温，使温度对信号无影响。原有产品的寿命仅1-3年，而本实用新型寿命可达十年。原有产品的测量范围为1.5-5％，而本实用新型的测量范围可提高到1.5-8％。原有产品的分辨率为0.05％，本实用新型为0.01％。本实用新型所采用的脉冲信号便于远传，抗振动，抗干扰，使可靠性远高于原有产品。本实用新型安装简单(仅2小时)，可减少或免除维护。

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。

图1是本实用新型的纵剖结构示意图。

图2是图1中N-M剖视结构示意图。

图3是图1中的敏感元件1(简称刀)运动到A处位置时，光电开关6与遮光板7之间的位置关系示意图。

图4是图1中的敏感元件1运动在AB之间时，红外光束被遮光板7遮挡的位置关系示意图。

图5是图1中的敏感元件1运动到B处红外光束导通时，光电开关6与遮光板7的位置关系示意图。

图6是驱动线图5的驱动脉冲和信号脉冲示意图。图中，TC约2秒，TI约300毫秒，TS为几毫秒到几十毫秒，TL为响应时间(机械装置调好后为一固定值)。

以上各附图所示的结构就是本实用新型的实施例。本实用新型安装在密闭的用户管道10的外壳上。其中，敏感元件1(简称刀)约150-200mm长，为增加灵敏度两面刻有浅槽。两个摆动轴2支承着摆动轴14。两个机械挡子3和8分别用于终点位置A和B的限位。永磁罩4内用高性能永久磁钢在其环形缝隙里产生高强均匀磁场。用铜漆包线制成的驱动线图5绕在铝合金骨架上。光电开关6由红外发射二板管E1和红外接收二极管E2组成。遮光板7和驱动线圈5均设置在摆动轴14上。特殊材料密封圈9的作用是防止水进入仪表。锁紧螺母12锁紧支承轴2。导流块13是为防止流体对摆动轴14的冲击而设置。摆动轴14的一端设置有敏感元件1(刀)，另一端设置有驱动线圈5和遮光板7，轴的中部由两支承轴2通过轴承与管道外壳10相接。空槽15内可装入加热线圈。本实用新型中，当驱动线圈5通有正向电流时，由于电流与磁场的作用，使驱动线圈受力向永磁罩4内运动，由此带动摆动轴14顺时针摆动，敏感元件1由A运动到B。当驱动线圈中通有反向电流时，敏感元件1则由B运动到A。当线圈中加入如图6所示的间断脉冲时，则敏感元件按此脉冲周期不停地摆动，其A、B之间的距离可由机械挡子3、8加以限制。调整机械挡子3、8使遮光板7在行程AB的中间一段遮断光束11，而在与机械挡子接触的两端则光束11能够通过。用一检测电路检出敏感元件1从A到B运动过程中光束11被遮断的时间TS。由力学原理可知，当作用力一定即驱动线圈的驱动力一定，物体通过固定距离AB所用的时间与其所受阻力(此处为剪切力)成正比，即阻力越大，所用时间TS越长。由于浓度越高(或粘度越高)所产生的阻力就越大。这样检出TS时间就可知道浓度的高低。