專利名稱：質(zhì)量流量計(jì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是關(guān)于流量計(jì)的改進(jìn)發(fā)明，特別涉及變組分流體質(zhì)量流量計(jì)的發(fā)明。
在現(xiàn)有技術(shù)中，石油冶煉廠的干氣或尾氣石油液化氣的液相或氣相，以及天然氣等，這些流體用常規(guī)流量計(jì)測量，一般只能測得體積流量，即使用溫、壓補(bǔ)償方法也不能測得質(zhì)量流量，公知技術(shù)的流量計(jì)，當(dāng)流體通過時(shí)，只能給出一個(gè)流量信號(hào)，即一個(gè)頻率信號(hào)或一個(gè)模擬信號(hào)，當(dāng)流量計(jì)投入運(yùn)行時(shí)，儀表工作者不能肯定流量信號(hào)的真實(shí)性，這時(shí)需要其他參照量來判斷信號(hào)的準(zhǔn)確性，是很不方便的。
鑒于公知技術(shù)存在的問題，本實(shí)用新型的目的旨在提供一種結(jié)構(gòu)簡單、測量方便、調(diào)整靈活并可同時(shí)得到兩個(gè)真實(shí)質(zhì)量流量的流量計(jì)。
本實(shí)用新型是以如下方式完成的整個(gè)變組分質(zhì)量流量計(jì)包括有差壓變送器、三閥組、信號(hào)引出塊、探頭和測量管道，探頭內(nèi)埋設(shè)壓電晶體元件。本實(shí)用新型的特征在于迎著流體方向設(shè)有三角柱體，在三角柱體的縱向中心鉆有長孔，與三角柱一側(cè)的橫孔相通而成為均速管。
本實(shí)用新型的原理是渦街頻率測量和差壓測量的聯(lián)合測量的流量計(jì)，當(dāng)差壓信號(hào)和頻率信號(hào)進(jìn)入具有計(jì)算功能的顯示儀就可顯示出瞬時(shí)質(zhì)量流量，累積質(zhì)量流量和工況狀態(tài)下的密度值。
本實(shí)用新型與公知技術(shù)相比具有結(jié)構(gòu)簡單、測量方便、調(diào)整靈活、且能長周期運(yùn)轉(zhuǎn)。
本實(shí)用新型有如下附圖

圖1為本實(shí)用新型的機(jī)械組裝圖圖2為本實(shí)用新型的漩渦發(fā)生體安裝圖圖3為漩渦發(fā)生體的放大圖圖3A為漩渦發(fā)生體沿A-A剖面圖圖4為三角柱插入后產(chǎn)生頻率與流速漩渦關(guān)系示意圖圖5為探頭安裝位置示意圖附圖表示了本實(shí)用新型的基本結(jié)構(gòu)及其實(shí)施例，下面再進(jìn)一步描述其實(shí)施例的各有關(guān)細(xì)節(jié)及其工作原理。首先需要說明的是變組分質(zhì)量流量計(jì)的流量傳感器理論基礎(chǔ)之一是“卡門渦街”原理，渦街流量計(jì)的主要元件是漩渦發(fā)生體即三角柱，它在湍流的條件下產(chǎn)生了強(qiáng)烈的渦列，三角柱的平面部位正對(duì)著流體的流向如圖3，它有一定的節(jié)流作用，但節(jié)流作用較弱，即差壓信號(hào)較小加上均速管作用，使差壓信號(hào)增強(qiáng)，而且使差壓值更趨穩(wěn)定，這樣利用了一個(gè)漩渦發(fā)生體，既得到了頻率信號(hào)，又得到了差壓信號(hào)，這兩種信號(hào)同時(shí)被檢測放大器檢出送到帶有計(jì)算功能的顯示器，就得到瞬時(shí)質(zhì)量流量，累積質(zhì)量流量和介質(zhì)的密度，本流量計(jì)在流體通過時(shí)可以同時(shí)給出兩個(gè)流量信號(hào)，一個(gè)是(脈沖信號(hào))即頻率信號(hào)，另一個(gè)是模擬信號(hào)，即差壓信號(hào)，這兩個(gè)信號(hào)分別得出的體積流量是同一的，因此就能判斷儀表是否正常工作在正常狀態(tài)，下面分別進(jìn)一步說明渦街流量測量原理和差壓測量原理；先闡述渦街流量測量原理，流量傳感器理論基礎(chǔ)之一是卡門渦街原理，在迎著流體中插入一個(gè)柱狀物體時(shí)，從柱狀物體兩側(cè)就會(huì)交替產(chǎn)生有規(guī)律的漩渦，漩渦分離的頻率與流速成正比，與柱狀物的寬度成反比，可以用下式表示f＝st.v/d式中f-漩渦分離頻率；st-系數(shù)(斯特羅哈爾數(shù))；v-流速；d-柱狀物寬度，由此可見，通過測量卡門漩渦的分離頻率便可算出瞬時(shí)流量，采用壓電晶體元件檢測漩渦分離頻率，由于漩渦在柱體后部兩測產(chǎn)生壓力脈動(dòng)，安裝在柱體后部的探頭將感受到一個(gè)交變力，埋設(shè)在探頭內(nèi)部的壓電晶體元件受到這一交變力的作用而產(chǎn)生交變電荷，經(jīng)檢測放大器信號(hào)處理，達(dá)到檢測目的。(見圖5)，下面再說明差壓測量原理，渦街流量傳感器迎著流體的柱體是三角柱，它不但產(chǎn)生穩(wěn)定的渦列，還能產(chǎn)生差壓的阻力元件，在它迎著流體的平面處，把流通管道截面分成兩個(gè)月牙形，其流通截面積與管道截面積之比m＝0.6456，相當(dāng)孔板的直徑比β＝0.8，有了參數(shù)β就可寫成節(jié)流流量公式Q=π/4D2aΔP/P----m3/s]]>式中D-流通管首直徑m；a-流量系數(shù)，由實(shí)驗(yàn)作出；p-三角柱產(chǎn)生的差壓ρa(bǔ)；ρ被測流體的密度kg/m3，為了盡量擴(kuò)大有效差壓并使差壓更趨穩(wěn)定，在三角柱的縱向中心鉆有一盲孔，并與三角柱一側(cè)的四個(gè)橫孔相通，作為均速管，其效果相當(dāng)明顯，這也就是本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)主題。
權(quán)利要求1.一種變組分質(zhì)量流量計(jì)，包括有差壓變送器(1)、三閥組(3)、信號(hào)引出塊(5)、探頭(8)，測量管道(9)、探頭(8)內(nèi)部埋設(shè)壓電晶體元件，其特征在于迎著流體方向設(shè)有漩渦發(fā)生體(10)，該漩渦發(fā)生體(10)的縱向中心長孔(12)與漩渦發(fā)生體(10)一側(cè)的橫孔(11)相通。
2.如權(quán)利要求1所述的變組分質(zhì)量流量計(jì)，其特征在于漩渦發(fā)生體(10)為三角柱。
專利摘要一種變組分質(zhì)量流量計(jì)，包括有差壓變送器(1)、三閥組(3)、信號(hào)引出塊(5)、探頭(8)、測量管道(9)，其特征在于探頭(8)內(nèi)埋設(shè)壓電晶體元件，并在迎著流體方向設(shè)有漩渦發(fā)生體(10)，該漩渦發(fā)生體(10)的縱向中心長孔(12)與漩渦發(fā)生體(10)一側(cè)的橫孔(11)相通成為均速管，該漩渦發(fā)生體(10)為一三角柱，本實(shí)用新型利用一臺(tái)流量計(jì)同時(shí)供出兩流量信號(hào)，即渦街流量頻率信號(hào)和節(jié)流差壓模擬信號(hào)，且結(jié)構(gòu)簡單，測量方便準(zhǔn)確，調(diào)整靈活。
文檔編號(hào)G01F1/76GK2239016SQ95208048
公開日1996年10月30日 申請(qǐng)日期1995年4月7日 優(yōu)先權(quán)日1995年4月7日
發(fā)明者張永田 申請(qǐng)人:瑞安市華達(dá)儀表廠