專利名稱：整體壓裝電容式探頭渦街流量傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于測量管道內(nèi)液體、氣體和蒸氣等介質(zhì)流量的傳感器。
背景技術(shù)：
利用卡門渦街原理制成的渦街流量傳感器，具有其它類型流量傳感器所不能同時(shí)兼有的許多優(yōu)點(diǎn)，越來越被人們所關(guān)注，渦街流量傳感器問世以來，人們對(duì)它的檢測方式及結(jié)構(gòu)進(jìn)行了不懈的努力和研究，使它在測量管道內(nèi)介質(zhì)流量的廣闊領(lǐng)域中發(fā)揮出前所未有的作用。傳統(tǒng)壓電式檢測方式，抗震性能和耐高溫性能差，是眾所周知的。而過去的電容式探頭渦街流量傳感器，是將兩個(gè)金屬固定電極固裝在金屬固定電極支架上，裝進(jìn)公共動(dòng)電極中，通過金屬壓蓋，用若干個(gè)沿圓周分布的螺釘將二者壓緊在傳感器殼體上部的相關(guān)平面上，這種結(jié)構(gòu)密封效果不好，參數(shù)易變化影響測量，而且不便現(xiàn)場拆裝。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型為解決已有的渦街流量傳感器存在的密封效果差、不便現(xiàn)場拆裝的問題而設(shè)計(jì)一種整體壓裝電容式探頭渦街流量傳感器。本實(shí)用新型的整體壓裝電容式探頭渦街流量傳感器包含管狀殼體9、垂直固定于管狀殼體9中心處的旋渦發(fā)生體8、探頭4，探頭4為整體壓裝式結(jié)構(gòu)，它包含底部安裝有兩金屬電極4A3C-1和4A3C-2的電極支架4A、底部封閉的管形動(dòng)電極4B、壓蓋4-3、螺釘4-4、固定座4-5、密封墊4-6，動(dòng)電極4B的上端連有動(dòng)電極法蘭4C，設(shè)置在動(dòng)電極4B內(nèi)孔中的電極支架4A的上端連有電極支架法蘭4D，電極支架法蘭4D位于動(dòng)電極法蘭4C上面，電極支架法蘭4D和動(dòng)電極法蘭4C被壓緊在固定座4-5和壓蓋4-3之間的凹槽4-7中，在動(dòng)電極法蘭4C的下面設(shè)有密封墊4-6，螺釘4-4將固定座4-5和壓蓋4-3連接在一起。本實(shí)用新型的傳感器的探頭4為整體壓裝式，因而具有靈敏度高、抗震性好、測量下限低、準(zhǔn)確度高、密封性好、便于拆裝的優(yōu)點(diǎn)。該傳感器可以測量450℃高溫的流體流量，具有極其廣泛的市場應(yīng)用前景。


圖1是具體實(shí)施方式
中流量傳感器的整體裝配圖，圖2是探頭4的整體裝配圖，圖3是動(dòng)電極4B的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖，圖4是圖3的E-E剖視圖。
具體實(shí)施方式
(參閱圖1至圖4)本實(shí)施方式的整體壓裝電容式探頭渦街流量傳感器由裝有信號(hào)處理電路的殼體1、螺釘2、立管3、整體壓裝式的探頭4、螺釘5、鏍釘6、密封墊7、旋渦發(fā)生體8、管狀殼體9組成。探頭4由屏蔽電纜4-1、電纜護(hù)管4-2、壓蓋4-3、鏍釘4-4、固定座4-5、密封墊4-6、電極支架4A、動(dòng)電極4B組成。動(dòng)電極4B是下端封閉的管形結(jié)構(gòu)，動(dòng)電極4B的下端頭處為扁形結(jié)構(gòu)，以更好的感受渦街的交變脈動(dòng)力。電極支架4A設(shè)置在動(dòng)電極4B的內(nèi)孔中，電極支架4A的上部4A1與動(dòng)電極4B的圓柱形內(nèi)孔緊密配合，起到定位作用。電極支架4A的下部4A3的外表面套裝有絕緣套4A3C，在絕緣套4A3C的外面固定連接有金屬電極4A3C-1和金屬電極4A3C-2，兩金屬電極還可以是將金屬膜鍍在絕緣套4A3C上形成的。兩金屬電極4A3C-1和4A3C-2與動(dòng)電極4B的筒壁間形成間隙，從而實(shí)現(xiàn)差動(dòng)電容變換檢測方式。在電極支架4A的上端連有電極支架法蘭4D，動(dòng)電極4B的上端連有動(dòng)電極法蘭4C，電極支架法蘭4D位于動(dòng)電極法蘭4C的上面，電極支架法蘭4D和動(dòng)電極法蘭4C被壓緊在固定座4-5和壓蓋4-3之間的凹槽4-7中，在動(dòng)電極法蘭4C的下面設(shè)有密封墊4-6，螺釘4-4將固定座4-5和壓蓋4-3連接在一起。與信號(hào)處理電路相連接的兩根屏蔽電纜4-1的下端分別與金屬電極4A3C-1和4A3C-2相連接，套在屏蔽電纜4-1外面的電纜護(hù)管4-2的下端與壓蓋4-3的中心孔螺紋連接。整體壓裝式的探頭4由螺釘6固定連接在管狀殼體9的上面。旋渦發(fā)生體8垂直固定于管狀殼體9內(nèi)的中心處，探頭4的下端位于旋渦發(fā)生體8相對(duì)于流體流動(dòng)方向的一側(cè)。立管3套裝在探頭4的上面，立管3通過螺釘5與管狀殼體9固定連接。在立管3的上端固定連接有內(nèi)裝信號(hào)處理電路的殼體1。該傳感器在管道有震動(dòng)的現(xiàn)場和400℃左右高溫現(xiàn)場都應(yīng)用很好，現(xiàn)以管狀通徑為φ150mm為例，外徑φ174mm，法蘭外徑φ285mm，旋渦發(fā)生體迎流面寬度42mm，探頭外徑φ11mm，檢測標(biāo)定后儀表常數(shù)350.8482N/m3，準(zhǔn)確度等級(jí)0.5級(jí)。
本實(shí)用新型的工作原理是當(dāng)流體以一定速度流過時(shí)，在旋渦發(fā)生體8后便產(chǎn)生卡門渦街，兩側(cè)產(chǎn)生壓力脈動(dòng)，致使懸壁式安裝在旋渦發(fā)生體8后的整體壓裝電容式探頭動(dòng)電極筒壁感受到一個(gè)交變力的作用而脈動(dòng)，使裝在動(dòng)電極4B內(nèi)的兩個(gè)固定電極4A3C-1、4A3C-2與動(dòng)電極4B間便形成差動(dòng)式電容變換，電容處理電路分別對(duì)這兩個(gè)電容進(jìn)行周期性充放電，并利用電荷放大電路把這兩路電荷信號(hào)轉(zhuǎn)化成電壓值，再由差動(dòng)放大電路把這兩路的電壓差值進(jìn)行放大，然后再經(jīng)過濾波、限幅放大、整形，最后輸出與被測流量信號(hào)的頻率成正比的脈沖頻率信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)流量檢測的目的。
權(quán)利要求1.整體壓裝電容式探頭渦街流量傳感器，它包含管狀殼體(9)、垂直固定于管狀殼體(9)中心處的旋渦發(fā)生體(8)、探頭(4)，其特征在于探頭(4)為整體壓裝式結(jié)構(gòu)，它包含底部安裝有兩金屬電極(4A3C-1)和(4A3C-2)的電極支架(4A)、底部封閉的管形動(dòng)電極(4B)、壓蓋(4-3)、螺釘(4-4)、固定座(4-5)、密封墊(4-6)，動(dòng)電極(4B)的上端連有動(dòng)電極法蘭(4C)，設(shè)置在動(dòng)電極(4B)內(nèi)孔中的電極支架(4A)的上端連有電極支架法蘭(4D)，電極支架法蘭(4D)位于動(dòng)電極法蘭(4C)上面，電極支架法蘭(4D)和動(dòng)電極法蘭(4C)被壓緊在固定座(4-5)和壓蓋(4-3)之間的凹槽(4-7)中，在動(dòng)電極法蘭(4C)的下面設(shè)有密封墊(4-6)，螺釘(4-4)將固定座(4-5)和壓蓋(4-3)連接在一起。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的整體壓裝電容式探頭渦街流量傳感器，其特征在于動(dòng)電極(4B)的下端頭處為扁形結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的整體壓裝電容式探頭渦街流量傳感器，其特征在于電極支架(4A)的上部(4A1)與動(dòng)電極(4B)的圓柱形內(nèi)孔緊密配合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的整體壓裝電容式探頭渦街流量傳感器，其特征在于電極支架(4A)的下部(4A3)的外表面套裝有絕緣套(4A3C)，在絕緣套(4A3C)的外面固定連接有金屬電極(4A3C-1)和金屬電極(4A3C-2)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的整體壓裝電容式探頭渦街流量傳感器，其特征在于兩金屬電極(4A3C-1)和(43C-2)與動(dòng)電極(4B)的筒壁間形成間隙。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的整體壓裝電容式探頭渦街流量傳感器，其特征在于整體壓裝式的探頭(4)由螺釘(6)固定連接在管狀殼體(9)的上面。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的整體壓裝電容式探頭渦街流量傳感器，其特征在于立管(3)套裝在探頭(4)的上面，立管(3)通過螺釘(5)與管狀殼體(9)固定連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的整體壓裝電容式探頭渦街流量傳感器，其特征在于在立管(3)的上端固定連接有內(nèi)裝信號(hào)處理電路的殼體(1)。
專利摘要整體壓裝電容式探頭渦街流量傳感器，它涉及一種用于測量管道內(nèi)液體、氣體和蒸汽等介質(zhì)流量的傳感器。它包含管狀殼體、垂直固定于管狀殼體中心處的旋渦發(fā)生體、探頭，探頭為整體壓裝式結(jié)構(gòu)，它包含底部安裝有兩金屬電極的電極支架、底部封閉的管形動(dòng)電極、壓蓋、螺釘、固定座、密封墊，動(dòng)電極的上端連有動(dòng)電極法蘭，設(shè)置在動(dòng)電極內(nèi)孔中的電極支架的上端連有電極支架法蘭，電極支架法蘭位于動(dòng)電極法蘭上面，電極支架法蘭和動(dòng)電極法蘭被壓緊在固定座和壓蓋之間的凹槽中，在動(dòng)電極法蘭的下面設(shè)有密封墊，螺釘將固定座和壓蓋連接在一起。本實(shí)用新型的探頭為整體壓裝式，因而具有靈敏度高，抗震性好、測量下限低、準(zhǔn)確度高、密封性好、便于拆裝的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01F1/32GK2569106SQ0227538
公開日2003年8月27日 申請(qǐng)日期2002年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月20日
發(fā)明者龔振起 申請(qǐng)人:龔振起