專利名稱：雙參量質(zhì)量流量計的制作方法
專利說明本實用新型涉及流量測量領(lǐng)域，尤其涉及一種用于測定圓形管道內(nèi)氣體或液體介 質(zhì)質(zhì)量流量的雙參量質(zhì)量流量計。
背景技術(shù)：
目前測量流體的質(zhì)量流量有直接法和間接法兩種方式?？评飱W利質(zhì)量流量計是直 接法的典型代表，流體在旋轉(zhuǎn)的管內(nèi)流動時會對管壁產(chǎn)生一個力，它是科里奧利在1832年 研究水輪機時發(fā)現(xiàn)的，簡稱科氏力。質(zhì)量流量計以科氏力為基礎(chǔ)，在傳感器內(nèi)部有兩根平行 的T型振管，中部裝有驅(qū)動線圈，兩端裝有拾振線圈，變送器提供的激勵電壓加到驅(qū)動線圈 上時，振動管作往復(fù)周期振動，工業(yè)過程的流體介質(zhì)流經(jīng)傳感器的振動管，就會在振管上產(chǎn) 生科氏力效應(yīng)，使兩根振管扭轉(zhuǎn)振動，安裝在振管兩端的拾振線圈將產(chǎn)生相位不同的兩組 信號，這兩個信號差與流經(jīng)傳感器的流體質(zhì)量流量成比例關(guān)系。計算機解算出流經(jīng)振管的 質(zhì)量流量。不同的介質(zhì)流經(jīng)傳感器時，振管的主振頻率不同，據(jù)此解算出介質(zhì)密度。其精度 高，功能強，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價格高，對氣體，特別是低壓氣體的測量，由于產(chǎn)生的科氏力較弱， 測量誤差大。通過測量流體組份，得到流體密度，從而獲得流體質(zhì)量是間接法的質(zhì)量流量計，但 要測量流體組份需要使用色譜分析儀，價格也很昂貴，不便于推廣應(yīng)用。流量測量領(lǐng)域中，經(jīng)常需要實時檢測混合氣體，即含有多組份介質(zhì)的混合氣體， 如干氣、原料氣、天然氣、混合煤氣、蒸汽等；由于其組份情況復(fù)雜，采用常規(guī)的裝置測量 其質(zhì)量流量難以實現(xiàn)。在中小口徑管道上采用體積流量計配套組份分析儀或在線密度計實 現(xiàn)修正的方法，價格昂貴，不宜采用。

實用新型內(nèi)容本實用新型針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種適用于測量氣體介質(zhì)的雙參量質(zhì) 量流量計，結(jié)構(gòu)簡單，阻力損失小，通過測量節(jié)流件差壓及旋渦分離頻率，推算出被測流體 的密度及質(zhì)量。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用如下技術(shù)方案一種雙參量質(zhì)量流量計，包 括差壓傳感器、漩渦頻率傳感器和直通管道；所述直通管道分設(shè)為三段入口段、中間段和 出口段，所述入口段和出口段的內(nèi)徑相同，中間段的內(nèi)徑小于入口段的；所述差壓傳感器包 括差壓變送器和與差壓變送器連接的兩根取壓管，所述兩根取壓管分別與入口段、中間段 連通；所述漩渦頻率傳感器包括漩渦發(fā)生體、電連接的漩渦檢測探頭和信號處理器，所述漩 渦發(fā)生體和漩渦檢測探頭設(shè)在中間段。優(yōu)選的，所述入口段或出口段與中間段之間為內(nèi)徑漸變地連接為一體。優(yōu)選的，所述取壓管分別垂直地與入口段、中間段連通。優(yōu)選的，所述漩渦發(fā)生體和漩渦檢測探頭為渦街流量計。優(yōu)選的，所述中間段的內(nèi)徑d與入口段內(nèi)徑D之比為0. 3彡d/D彡0. 8。[0011]優(yōu)選的，所述與中間段的連通的取壓管軸線至漩渦發(fā)生體左端面的距離La為 0. 5d彡La彡4d ；其中d為中間段的內(nèi)徑。優(yōu)選的，所述入口段與中間段之間的漸變形成的圓錐角α a為 15° ^ Qa^ 30°。優(yōu)選的，所述出口段與中間段之間的漸變形成的圓錐角Cib為30° ^ ab 彡 60°。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有的優(yōu)點采用直管式通道，便于氣體流體通過； 將該直通管道的中間一段設(shè)為內(nèi)徑縮小，從而致使該直通管道中流體的流速的不一致，中 間段的流速較大，因此將差壓傳感器連接在兩個不同流速的管道間，即可得到與介質(zhì)流量 與密度相關(guān)的差壓值。而漩渦頻率傳感器的漩渦發(fā)生體和檢測探頭設(shè)在流速較大的中間段 中，根據(jù)產(chǎn)生的漩渦頻率即可得到流體的流量，而與流體的密度無關(guān)；再結(jié)合測量的時間， 即可得到流體的質(zhì)量和流量。整個產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)簡單，由于各連接出為漸變式連接為一體，阻力損失小，造價低， 適用于氣體介質(zhì)的質(zhì)量流量測量。

圖1是本實用新型產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖標記說明11-入口取壓管；12-閥門；13-差壓變送器；21-漩渦發(fā)生體；22-漩渦檢測探頭；23-漩渦頻率信號處理器；3-直通管道；31-入口段；32-圓錐漸縮段；33-中間段；34-圓錐漸擴段；35-出口 段。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步的說明。如圖1所示的一種雙參量質(zhì)量流量計，包括差壓傳感器、漩渦頻率傳感器和直通 管道3 ；將直通管道3分設(shè)為三段入口段31、中間段33和出口段35，其中入口段31和出 口段35的內(nèi)徑相同，而中間段33的內(nèi)徑小于入口段31的；被檢測的氣體介質(zhì)以一定的流 速從入口段31進入本實用新型雙參量質(zhì)量流量計中，穿過中間段33時由于管徑變小，此 處流速增加，然后又由管徑變大流速變回初始狀態(tài)經(jīng)出口段35流出。差壓傳感器包括差壓變送器13和與差壓變送器13連接的兩根取壓管11，兩者之 間的連接管上設(shè)有閥門12 ；兩根取壓管11分別與入口段31、中間段33連通；由于氣體介質(zhì) 在直通管道3中流速有變化，兩根取壓管11得到的壓差值。漩渦頻率傳感器包括漩渦發(fā)生體21、電連接的漩渦檢測探頭22和信號處理器23， 漩渦發(fā)生體21設(shè)在中間段33中，高流速的流體經(jīng)過漩渦發(fā)生體21時會產(chǎn)生一定頻率的漩 渦，然后被設(shè)在中間段33中的漩渦檢測探頭22檢測到。檢測到的漩渦頻率輸送至信號處 理器23，實際操作中可以采用現(xiàn)有產(chǎn)品渦街流量計來替代漩渦發(fā)生器21和漩渦檢測探頭 22。為了保證直通管道3中流體的流速穩(wěn)定轉(zhuǎn)變，入口段31或出口段35與中間段33之間為內(nèi)徑漸變地連接為一體，也即形成了錐狀的圓錐漸縮段32和圓錐漸擴段34。 在實際操作中，便于壓差值的測量準確，取壓管11分別垂直地與入口段31、中間 段33連通。中間段的內(nèi)徑d與入口段內(nèi)徑D之比為0. 3彡d/D彡0. 8。與中間段的連通的取壓管軸線至漩渦發(fā)生體左端面的距離LaS :0. 5d^La^4d； 其中d為中間段的內(nèi)徑。入口段與中間段之間的漸變形成的圓錐角％為15°彡Cia彡30°。出口段與中間段之間的漸變形成的圓錐角ab為30° ( Cib彡60°。將上述測量得到的差壓信號經(jīng)測量閥門輸入差壓變送器13，經(jīng)差壓變送器13轉(zhuǎn) 換為電信號輸入配套的流量計算機。而將介質(zhì)流經(jīng)旋渦發(fā)生體21時產(chǎn)生旋渦，旋渦的頻率 僅與介質(zhì)流量相關(guān)，而與介質(zhì)密度無關(guān)。旋渦頻率探頭22測得的頻率值經(jīng)漩渦頻率信號處 理器23輸入配套的流量計算機。通過流量計算機可實時對經(jīng)過該雙參量質(zhì)量流量計的流 體進行測量，如密度、質(zhì)量和體積。本產(chǎn)品適用于各種氣體檢測，如干氣(原料氣)、天然 氣、混合煤氣、蒸汽等。以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技 術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和 潤飾也應(yīng)視為本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求一種雙參量質(zhì)量流量計，其特征在于該雙參量質(zhì)量流量計包括差壓傳感器、漩渦頻率傳感器和直通管道；所述直通管道分設(shè)為三段入口段、中間段和出口段，所述入口段和出口段的內(nèi)徑相同，中間段的內(nèi)徑小于入口段的；所述差壓傳感器包括差壓變送器和與差壓變送器連接的兩根取壓管，所述兩根取壓管分別與入口段、中間段連通；所述漩渦頻率傳感器包括漩渦發(fā)生體、電連接的漩渦檢測探頭和信號處理器，所述漩渦發(fā)生體和漩渦檢測探頭設(shè)在中間段。
2.如權(quán)利要求1所述的雙參量質(zhì)量流量計，其特征在于所述入口段或出口段與中間 段之間為內(nèi)徑漸變地連接為一體。
3.如權(quán)利要求1所述的雙參量質(zhì)量流量計，其特征在于所述取壓管分別垂直地與入 口段、中間段連通。
4.如權(quán)利要求1所述的雙參量質(zhì)量流量計，其特征在于所述漩渦發(fā)生體和漩渦檢測 探頭為渦街流量計。
5.如權(quán)利要求1所述的雙參量質(zhì)量流量計，其特征在于所述中間段的內(nèi)徑d與入口 段內(nèi)徑D之比為0. 3彡d/D彡0. 8。
6.如權(quán)利要求3所述的雙參量質(zhì)量流量計，其特征在于所述與中間段的連通的取壓 管軸線至漩渦發(fā)生體左端面的距離La為0. 5d彡La彡4d ；其中d為中間段的內(nèi)徑。
7.如權(quán)利要求2所述的雙參量質(zhì)量流量計，其特征在于所述入口段與中間段之間的 漸變形成的圓錐角叭為15°彡30°。
8.如權(quán)利要求2所述的雙參量質(zhì)量流量計，其特征在于所述出口段與中間段之間的 漸變形成的圓錐角ab為30°彡Cib彡60°。
專利摘要本實用新型涉及一種雙參量質(zhì)量流量計，包括差壓傳感器、漩渦頻率傳感器和直通管道；所述直通管道分設(shè)為三段入口段、中間段和出口段，所述入口段和出口段的內(nèi)徑相同，中間段的內(nèi)徑小于入口段的；所述差壓傳感器包括差壓變送器和與差壓變送器連接的兩根取壓管，所述兩根取壓管分別與入口段、中間段連通；所述漩渦頻率傳感器包括漩渦發(fā)生體、電連接的漩渦檢測探頭和信號處理器，所述漩渦發(fā)生體和漩渦檢測探頭設(shè)在中間段。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，由于各連接出為漸變式連接為一體，阻力損失小，造價低，適用于氣體介質(zhì)的質(zhì)量流量測量。
文檔編號G01F1/88GK201740553SQ201020283360
公開日2011年2月9日 申請日期2010年8月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月6日
發(fā)明者周國祥, 易輝耀, 王京安 申請人:北京博思達新世紀測控技術(shù)有限公司