專(zhuān)利名稱(chēng)：差壓-位移雙參數(shù)測(cè)量的變面積靶式流量計(jì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及流量計(jì)領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，涉及一種差壓-位移雙參數(shù)測(cè)量的變面積靶式流量計(jì)。
背景技術(shù)：
靶式流量計(jì)的基本工作原理是，安裝于測(cè)量室的靶片在流體通過(guò)時(shí)受到流體的沖擊力作用而產(chǎn)生一段位移量，這個(gè)位移量與流體的流速(沖力)成嚴(yán)格的函數(shù)關(guān)系，通過(guò)測(cè)量這個(gè)位移量(也就是沖力)可以計(jì)算出流體的流速，進(jìn)一步的得出流體的流量。為了保證靶片的受力完全等于流體的沖力，在其位移時(shí)不允許有任何摩擦力的存在，否則將帶來(lái)誤差。所以一般傳統(tǒng)的靶式流量計(jì)靶桿的安裝都是采用“懸臂梁”結(jié)構(gòu)。這種采用“懸臂梁”固定靶片的結(jié)構(gòu)具有以下缺點(diǎn)1、“懸臂梁”在對(duì)抗大沖擊力時(shí)容易損壞，抗過(guò)載能力較差；2、靶片位移時(shí)，是相對(duì)于靶桿的支撐點(diǎn)旋轉(zhuǎn)的，其位移帶來(lái)的流通面積的變化是非線性的，很難找出固有的數(shù)學(xué)公式描述；3、由于靶桿為懸臂梁，由于慣性力等因素的存在很難停留在某一固定位置，而是在一定范圍內(nèi)來(lái)回振動(dòng)，當(dāng)流體的流速變化比較劇烈時(shí)，這種振動(dòng)尤為明顯，這就使得靶片的實(shí)際位移量與理論上的位移量存在較大的偏差，從而導(dǎo)致流量計(jì)的測(cè)量精度降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述靶式流量計(jì)測(cè)量精度差的缺陷，提供一種測(cè)量精度高、穩(wěn)定性好且抗過(guò)載能力強(qiáng)的差壓-位移雙參數(shù)測(cè)量的變面積靶式流量計(jì)。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是構(gòu)造一種差壓-位移雙參數(shù)測(cè)量的變面積靶式流量計(jì)，包括帶有流體進(jìn)入通道和流出通道的測(cè)量室，所述流體進(jìn)入通道具有錐形的擴(kuò)張段；所述測(cè)量室內(nèi)設(shè)有正對(duì)所述擴(kuò)張段的靶式位移測(cè)量組件，所述測(cè)量室還設(shè)有差壓測(cè)量組件；所述流量計(jì)還包括運(yùn)算裝置，所述位移測(cè)量組件以及所述差壓測(cè)量組件分別與所述運(yùn)算裝置電連接。在本發(fā)明所述的差壓-位移雙參數(shù)測(cè)量的變面積靶式流量計(jì)中，所述靶式位移測(cè)量組件包括靶片、靶桿、活塞、活塞缸、復(fù)位彈簧和用于測(cè)量活塞位移的位移傳感器，所述靶桿一端固定有靶片，另一端固定在活塞上，所述活塞位于所述活塞缸內(nèi)，發(fā)所述復(fù)位彈簧位于所述活塞與活塞缸的底部之間，所述位移傳感器位于活塞缸的外部，所述靶片位于所述擴(kuò)張段內(nèi)，所述位移傳感器與所述運(yùn)算裝置電連接。在本發(fā)明所述的差壓-位移雙參數(shù)測(cè)量的變面積靶式流量計(jì)中，所述差壓測(cè)量組件包括設(shè)置在所述測(cè)量室內(nèi)的高壓腔，以及設(shè)置在所述高壓腔與所述測(cè)量室的分隔處的差壓傳感器，所述流體進(jìn)入通道上開(kāi)有高壓取壓口，所述高壓取壓口與所述高壓腔之間連有連通管，所述差壓傳感器與所述運(yùn)算裝置電連接。在本發(fā)明所述的差壓-位移雙參數(shù)測(cè)量的變面積靶式流量計(jì)中，所述靶片為圓形，所述擴(kuò)張段的最小直徑大于所述靶片的直徑。在本發(fā)明所述的差壓-位移雙參數(shù)測(cè)量的變面積靶式流量計(jì)中，所述靶片以及靶桿與所述擴(kuò)轉(zhuǎn)段同軸心設(shè)置。在本發(fā)明所述的差壓-位移雙參數(shù)測(cè)量的變面積靶式流量計(jì)中，所述位移傳感器為非接觸式傳感器。在本發(fā)明所述的差壓-位移雙參數(shù)測(cè)量的變面積靶式流量計(jì)中，所述擴(kuò)張段的錐度為60° 120°。在本發(fā)明所述的差壓-位移雙參數(shù)測(cè)量的變面積靶式流量計(jì)中，所述擴(kuò)張段的錐度為90°。在本發(fā)明所述的差壓-位移雙參數(shù)測(cè)量的變面積靶式流量計(jì)中，所述運(yùn)算裝置位于所述測(cè)量室的外部。在本發(fā)明所述的差壓-位移雙參數(shù)測(cè)量的變面積靶式流量計(jì)中，所述運(yùn)算裝置具有顯示模塊。實(shí)施本發(fā)明的差壓-位移雙參數(shù)測(cè)量的變面積靶式流量計(jì)，具有以下有益效果 本發(fā)明的差壓-位移雙參數(shù)測(cè)量的變面積靶式流量計(jì)通過(guò)靶片的位移和擴(kuò)張段前后的差壓來(lái)檢測(cè)流量，具有測(cè)量精度高、穩(wěn)定性好以及抗過(guò)載能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。


下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，附圖中圖1是本發(fā)明的差壓-位移雙參數(shù)測(cè)量的變面積靶式流量計(jì)的優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式為了對(duì)本發(fā)明的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對(duì)照附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的具體實(shí)施方式
。本發(fā)明的差壓-位移雙參數(shù)測(cè)量的變面積靶式流量計(jì)包括帶有流體進(jìn)入通道和流出通道的測(cè)量室，流體進(jìn)入通道具有錐形的擴(kuò)張段；測(cè)量室內(nèi)設(shè)有正對(duì)所述擴(kuò)張段的靶式位移測(cè)量組件，測(cè)量室還設(shè)有差壓測(cè)量組件；所述流量計(jì)還包括運(yùn)算裝置，所述位移測(cè)量組件以及所述差壓測(cè)量組件分別與所述運(yùn)算裝置電連接，通過(guò)測(cè)量靶片的位移來(lái)確定流通面積，通過(guò)測(cè)量擴(kuò)張段前后的差壓來(lái)確定通過(guò)流量計(jì)的流體的流量。下面結(jié)合實(shí)施例詳細(xì)介紹本發(fā)明的流量計(jì)的結(jié)構(gòu)。如圖1所示，為本發(fā)明的差壓-位移雙參數(shù)測(cè)量的變面積靶式流量計(jì)的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，該流量計(jì)包括帶有流體進(jìn)入通道Iio和流出通道120的測(cè)量室100，流體進(jìn)入通道 110具有錐形的擴(kuò)張段111 ；測(cè)量室100內(nèi)設(shè)有正對(duì)擴(kuò)張段111的靶式位移測(cè)量組件，該靶式位移測(cè)量組件包括靶片210、靶桿220、活塞230、活塞缸M0、復(fù)位彈簧250和用于測(cè)量活塞230位移的位移傳感器沈0。靶桿220 —端固定有靶片210，另一端固定在活塞230上， 活塞230位于活塞缸MO內(nèi)，可相對(duì)活塞缸240滑動(dòng)，復(fù)位彈簧250位于活塞230與活塞缸 240的底部之間，活塞缸240通過(guò)支架固定在測(cè)量室100內(nèi)，位移傳感器260位于活塞缸240 的外部，靶片210位于擴(kuò)張段111內(nèi)，位移傳感器260與運(yùn)算裝置300電連接。靶片210為圓形，擴(kuò)張段111的最小直徑大于靶片210的直徑，靶片210以及靶桿220與擴(kuò)轉(zhuǎn)段111同軸心設(shè)置。由于靶片210通過(guò)靶桿220與活塞230剛性連接，靶片210在流體沖擊下推動(dòng)活塞230運(yùn)動(dòng)，通過(guò)測(cè)量活塞230的位移即可得到靶片210的位移，錐形的擴(kuò)張段111的幾何參數(shù)是確定的，當(dāng)靶片210的位置確定時(shí)，即可計(jì)算出此時(shí)流體的流通面積，流量計(jì)的流體流通面積與靶片210的位移呈嚴(yán)格的函數(shù)關(guān)系，當(dāng)位移傳感器260將位移信號(hào)傳遞給運(yùn)算裝置300時(shí)，運(yùn)算裝置可以計(jì)算出對(duì)應(yīng)的流通面積。僅僅有流通面積還不足以計(jì)算流體的流量，在本發(fā)明的流量計(jì)的測(cè)量室100內(nèi)還設(shè)有差壓測(cè)量組件，該差壓測(cè)量組件包括設(shè)置在測(cè)量室內(nèi)100的高壓腔400，設(shè)置在高壓腔 400與所述測(cè)量室100的分隔處的差壓傳感器410，流體進(jìn)入通道110上開(kāi)有高壓取壓口 112，高壓取壓口 112與高壓腔400之間連有連通管420，高壓腔400內(nèi)的壓力與流體進(jìn)入擴(kuò)張段111之前的壓力相等，測(cè)量室100的壓力則等于經(jīng)過(guò)擴(kuò)張段111之后的壓力，差壓傳感器400與運(yùn)算裝置300電連接，用于將測(cè)量到差壓參數(shù)傳遞給運(yùn)算裝置300。運(yùn)算裝置 300根據(jù)介紹到的位移信號(hào)和差壓信號(hào)，即可計(jì)算出流通面積和前后的壓力差，就可以計(jì)算出此時(shí)的流量，根據(jù)流通面積和差壓計(jì)算流量的公式是公知常識(shí)，運(yùn)算裝置300為具有運(yùn)算功能的單片機(jī)或常規(guī)的IC芯片，不再贅述。在本實(shí)施例中，位移傳感器260為非接觸式傳感器，例如霍爾效應(yīng)傳感器等。差壓傳感器410和位移傳感器260都為常規(guī)的傳感器，不再贅述。在本實(shí)施例中，錐形擴(kuò)張段111的錐度為90°，實(shí)際中，優(yōu)選采用錐度為60° 120°的錐形擴(kuò)張段，當(dāng)然也可以采用其他錐度的錐形擴(kuò)張段。在本實(shí)施例中，運(yùn)算裝置300位于測(cè)量室100的外部，該運(yùn)算裝置還包括顯示模塊，可以是數(shù)顯或機(jī)械顯示裝置，用于顯示流量計(jì)測(cè)得的流量。上面介紹了本發(fā)明的流量計(jì)的結(jié)構(gòu)特征，下面介紹本發(fā)明的流量計(jì)是如何工作的。流量計(jì)工作時(shí)，流體由流體進(jìn)入口 110進(jìn)入，位于擴(kuò)張段111的靶片210在流體的作用下推動(dòng)活塞230運(yùn)動(dòng)，位移傳感器260測(cè)量活塞230的位移并傳遞給運(yùn)算裝置300，差壓傳感器410同時(shí)測(cè)得流體在擴(kuò)裝段111前后的差壓并傳遞給運(yùn)算裝置300，由位移參數(shù)計(jì)算出此時(shí)流體的流通面積，然后根據(jù)差壓即可得到流體此時(shí)的流量，運(yùn)算裝置300將計(jì)算的流量數(shù)據(jù)顯示在顯示模塊上。由于靶式位移測(cè)量組件中的活塞230與活塞缸240之間具有摩擦力，對(duì)活塞的運(yùn)動(dòng)有一定的阻尼作用，由于活塞230與靶片210通過(guò)靶桿220剛性連接，也即對(duì)靶片210的運(yùn)動(dòng)具有阻尼作用，該阻尼作用極大的消除了靶片210在位移過(guò)程中由于流體壓力變化造成的來(lái)回慢性運(yùn)動(dòng)，有效的提高了流量計(jì)的精度。本發(fā)明的差壓-位移雙參數(shù)測(cè)量的變面積靶式流量計(jì)通過(guò)靶片的位移和擴(kuò)張段前后的差壓來(lái)檢測(cè)流量，具有測(cè)量精度高、穩(wěn)定性好以及抗過(guò)載能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的具體實(shí)施方式
，上述的具體實(shí)施方式
僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下，還可做出很多形式，這些均屬于本發(fā)明的保護(hù)之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種差壓-位移雙參數(shù)測(cè)量的變面積靶式流量計(jì)，其特征在于，包括帶有流體進(jìn)入通道和流出通道的測(cè)量室，所述流體進(jìn)入通道具有錐形的擴(kuò)張段；所述測(cè)量室內(nèi)設(shè)有正對(duì)所述擴(kuò)張段的靶式位移測(cè)量組件，所述測(cè)量室還設(shè)有差壓測(cè)量組件；所述流量計(jì)還包括運(yùn)算裝置，所述位移測(cè)量組件以及所述差壓測(cè)量組件分別與所述運(yùn)算裝置電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的差壓-位移雙參數(shù)測(cè)量的變面積靶式流量計(jì)，其特征在于，所述靶式位移測(cè)量組件包括靶片、靶桿、活塞、活塞缸、復(fù)位彈簧和用于測(cè)量活塞位移的位移傳感器，所述靶桿一端固定有靶片，另一端固定在活塞上，所述活塞位于所述活塞缸內(nèi)，發(fā)所述復(fù)位彈簧位于所述活塞與活塞缸的底部之間，所述位移傳感器位于活塞缸的外部，所述靶片位于所述擴(kuò)張段內(nèi)，所述位移傳感器與所述運(yùn)算裝置電連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的差壓-位移雙參數(shù)測(cè)量的變面積靶式流量計(jì)，其特征在于，所述差壓測(cè)量組件包括設(shè)置在所述測(cè)量室內(nèi)的高壓腔，以及設(shè)置在所述高壓腔與所述測(cè)量室的分隔處的差壓傳感器，所述流體進(jìn)入通道上開(kāi)有高壓取壓口，所述高壓取壓口與所述高壓腔之間連有連通管，所述差壓傳感器與所述運(yùn)算裝置電連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的差壓-位移雙參數(shù)測(cè)量的變面積靶式流量計(jì)，其特征在于，所述靶片為圓形，所述擴(kuò)張段的最小直徑大于所述靶片的直徑。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的差壓-位移雙參數(shù)測(cè)量的變面積靶式流量計(jì)，其特征在于，所述靶片以及靶桿與所述擴(kuò)轉(zhuǎn)段同軸心設(shè)置。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的差壓-位移雙參數(shù)測(cè)量的變面積靶式流量計(jì)，其特征在于，所述位移傳感器為非接觸式傳感器。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的差壓-位移雙參數(shù)測(cè)量的變面積靶式流量計(jì)，其特征在于，所述擴(kuò)張段的錐度為60° 120°。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的差壓-位移雙參數(shù)測(cè)量的變面積靶式流量計(jì)，其特征在于，所述擴(kuò)張段的錐度為90°。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的差壓-位移雙參數(shù)測(cè)量的變面積靶式流量計(jì)，其特征在于，所述運(yùn)算裝置位于所述測(cè)量室的外部。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的差壓-位移雙參數(shù)測(cè)量的變面積靶式流量計(jì)，其特征在于， 所述運(yùn)算裝置具有顯示模塊。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種差壓-位移雙參數(shù)測(cè)量的變面積靶式流量計(jì)，包括帶有流體進(jìn)入通道和流出通道的測(cè)量室，所述流體進(jìn)入通道具有錐形的擴(kuò)張段；所述測(cè)量室內(nèi)設(shè)有正對(duì)所述擴(kuò)張段的靶式位移測(cè)量組件，所述測(cè)量室還設(shè)有差壓測(cè)量組件；所述流量計(jì)還包括運(yùn)算裝置，所述位移測(cè)量組件以及所述差壓測(cè)量組件分別與所述運(yùn)算裝置電連接。本發(fā)明的差壓-位移雙參數(shù)測(cè)量的變面積靶式流量計(jì)通過(guò)靶片的位移和擴(kuò)張段前后的差壓來(lái)檢測(cè)流量，具有測(cè)量精度高、穩(wěn)定性好以及抗過(guò)載能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01F1/20GK102346055SQ201010243708
公開(kāi)日2012年2月8日 申請(qǐng)日期2010年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月3日
發(fā)明者黃承昭 申請(qǐng)人:深圳市泉源儀表設(shè)備制造有限公司