專利名稱：大流量嵌入式渦輪流量計的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種流量計，尤其涉及一種嵌入式渦輪流量計。
技術(shù)背景渦輪流量計是一種典型的速度式流量計，它是利用懸置于流體中 帶葉片的轉(zhuǎn)子或葉輪感受流體的平均流速，然后通過葉片或葉輪切割 信號檢測器的磁力線，將流體的流速轉(zhuǎn)換成電脈沖信號輸出，通過放 大器放大整形，并傳輸給顯示儀表，從而推導(dǎo)出被測流體的瞬時流量 和累積流量，并進(jìn)而實現(xiàn)流量測量目的。常規(guī)的渦輪流量計，其信號檢測器安裝在流量計的導(dǎo)管外部。因 此，這種流量計僅適用于測量單一管道中流體的流量。而對于密集管 道內(nèi)流體的測量，由于受到流體管道外圍空間的限制，這種普通的渦 輪流量計便不能使用，而只能考慮嵌入式渦輪流量計，即在測量時， 全部嵌入到管道內(nèi)的渦輪流量計。申請人申請的發(fā)明名稱為《嵌入式渦輪流量計》(申請?zhí)枮?00710146375.9)滿足了這種要求，可以用于 密集管道內(nèi)流體的測量。在核反應(yīng)堆整體水力模擬試驗中，需要在特定結(jié)構(gòu)下測量組件內(nèi) 的流體流量，當(dāng)組件的外形結(jié)構(gòu)在60mmX60mm以下，而流體的流量 范圍則在40 130m3/h之間時，現(xiàn)有的渦輪流量計無法滿足其測量要 求。根據(jù)ZBM2005-89，現(xiàn)有的口徑小于50mm的渦輪流量計，測量 范圍均在0 50mVh以下。如果需要測量大的流量， 一般只能采用加大 渦輪流量計口徑的方式，而對于嵌入式渦輪流量計，通過現(xiàn)有的加大 口徑的方式，來增加其測量范圍是無法實現(xiàn)的。同時在大流量下，渦 輪流量計的阻力也增大。因而，盡量減小流體流經(jīng)流量計時的壓力損 失，則成為嵌入式渦輪流量計必需考慮的問題。上述《嵌入式渦輪流量計》的信號檢測器位于殼體壁上的槽形孔 內(nèi)，無論流量計外殼的外型是方形的，還是圓形的，信號檢測器所在 位置的殼體，其厚度無法做得更小。否則，信號檢測器便不能被安裝 在殼體壁內(nèi)。因此，其結(jié)構(gòu)形式仍然存在著增大流體流動阻力的因素， 從而限制流量計的測量范圍進(jìn)一歩增大。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種具有減小流體流動阻力結(jié)構(gòu)，以提高 其流量測量范圍的大流量嵌入式渦輪流量計。本發(fā)明的目的是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的 一種大流量嵌入式渦 輪流量計，由外殼和位于外殼內(nèi)的機芯組成，其中所說的機芯包括 后定位板和信號檢測器，后定位板固定于外殼內(nèi)壁上，信號檢測器位 于后定位板末端的內(nèi)部空腔內(nèi)，信號檢測器的信號輸出線從后定位板 末端穿出。本發(fā)明的信號檢測器位于葉輪的后定位板內(nèi)，也就是位于外殼內(nèi) 的空腔中，而不在外殼的壁內(nèi)，因此，外殼的壁可以做的更薄，從而 減小流體流經(jīng)流量計隊流體的阻力，增加流量計的測量范圍。作為實現(xiàn)本發(fā)明構(gòu)思的另一種技術(shù)方案定位板末端設(shè)有錐形封 頭，錐形封頭與定位板密封連接，所說的信號檢測器位于定位板和錐 形封頭內(nèi)部空腔中；信號檢測器的信號輸出線從錐形封頭中央穿出； 定位板和錐形封頭空腔內(nèi)充滿環(huán)氧樹脂膠。這種結(jié)構(gòu)更有利于為了保證信號檢測器與信號輸出線接頭處的密 封和絕緣。


圖1為一種大流量嵌入式渦輪流量計的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，l-外殼，2-導(dǎo)向器，3-前定位板，4-葉輪，5-磁鋼，6-后定位板，7-信號檢測器，8-錐形封頭，9-信號輸出線。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作更為詳細(xì)的說明。 如附圖1所示， 一種大流量嵌入式渦輪流量計，由外殼1和位于 外殼l空腔內(nèi)的機芯組成，機芯包括導(dǎo)向器2、前定位板3、葉輪4、 磁鋼5、后定位板6、信號檢測器7、錐形封頭8和信號輸出線9。所說外殼1的內(nèi)腔及外形斷面均呈方形，后定位板6通過卡在外 殼l內(nèi)壁凹槽內(nèi)的定位翼固定于外殼l內(nèi)。后定位板6末端為錐形封 頭8，后定位板6與錐形封頭8通過螺紋固定連接。信號檢測器7位 于后定位板6和錐形封頭8內(nèi)的空腔內(nèi)，且在此空腔內(nèi)充滿環(huán)氧樹脂 膠，以利于信號檢測器7與信號輸出線9接頭處的密封和絕緣。信號 輸出線9前端與信號檢測器7的探頭相連，另一端從錐形密封頭8中 央穿出后，與信號處理系統(tǒng)相連。信號輸出線9材質(zhì)選用強度和韌性 性能高的材料，如聚四氟乙烯絕緣層銅鍍銀導(dǎo)線，以防止其在高速流 體沖擊時遭受破壞。信號檢測器7的磁鋼5位于后定板6的前端空腔 內(nèi)。后定位板6的中心軸向前伸出，葉輪4套在中心軸上，且葉輪4 在受流體沖擊轉(zhuǎn)動時恰好切割磁鋼5的磁力線，形成電信號，并經(jīng)信 號輸出導(dǎo)線9輸出后，通過信號處理系統(tǒng)換算得出流體流量。在后定位板6的中心軸上、葉輪4前端依次為前定位板3和導(dǎo)向 器2。前定位板3呈喇叭狀，喇叭口朝向葉輪4前端，并通過定位翼 卡在外殼l內(nèi)壁凹槽內(nèi)；導(dǎo)向器2與后定位板6中心軸螺紋連接。這種結(jié)構(gòu)，外殼1的壁可以做的很薄，從而加大流量計上流體流 過通道的橫截面，減小流量計對流體的阻力。為了更進(jìn)一步的減小整個流量計對流體產(chǎn)生的阻力，本發(fā)明的葉 輪4的迎流面設(shè)計成流線型，或者角度很小的錐面。安裝時，首先將磁鋼5裝入后定位板6內(nèi)空腔前端，然后，將信 號檢測器7裝入后定位板6內(nèi)，再將信號輸出線9與信號檢測器7的 探頭相連，然后，將錐形封頭8旋入后定位板6上，并用環(huán)氧樹脂膠 進(jìn)行密封。將己裝配完成的部件從外殼1的后端裝入，使后定位板6 的定位翼與外殼l的凹槽對應(yīng)。依次將葉輪4、前定位板3從外殼1的前端裝入后定位板6的軸上，并使前定位板3的定位翼卡入外殼1 內(nèi)壁的凹槽內(nèi)，最后，將導(dǎo)向器2擰緊固定在后定位板6的中心軸上。 上述實施方式中，外殼1的形狀是根據(jù)其所適用的流體導(dǎo)管內(nèi)腔 為方形設(shè)定的。當(dāng)流體管道的內(nèi)腔形狀是其他形狀，如內(nèi)腔截面呈圓
形時，本發(fā)明的外殼1外形也隨之作相應(yīng)的變化。而本發(fā)明外殼1內(nèi) 腔的形狀，則基于通過使殼壁盡量變薄，以減小流量計對流體流動阻 力的目的，而設(shè)計成與外殼1外形相同的形狀，如在外殼l外形為圓 形的情況下，其內(nèi)腔也設(shè)計為圓形。葉輪4也可以由前端鑲覆有導(dǎo)磁材料的葉片替代。而且，后定位板6末端也可不設(shè)錐形封頭8，而是 將信號檢測器7全部置于后定位板6的空腔內(nèi)，并將此空腔密封。
權(quán)利要求
1. 一種大流量嵌入式渦輪流量計，由外殼(1)和位于外殼內(nèi)的機芯組成，其特征在于所說的機芯包括后定位板(6)和信號檢測器(7)，后定位板(6)固定于外殼(1)內(nèi)壁上，信號檢測器(7)位于后定位板(6)末端的內(nèi)部空腔內(nèi)，信號檢測器(7)的信號輸出線(9)從后定位板(6)末端穿出。
2. 如權(quán)利要求1所述的大流量嵌入式渦輪流量計，其特征在于: 所說的定位板(6)末端設(shè)有錐形封頭(8)，錐形封頭(8)與定位板(6)密封連接，所說的信號檢測器(7)位于定位板(6)和錐形封 頭(8)內(nèi)部空腔中；信號檢測器(7)的信號輸出線(9)從錐形封 頭(8)中央穿出；定位板(6)和錐形封頭(8)空腔內(nèi)充滿環(huán)氧樹 脂膠。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的大流量嵌入式渦輪流量計，其特征在 于機芯還包括設(shè)于后定位板(6)軸上的葉輪(4)，且葉輪(4)迎 流面呈流線型或者角度較小的錐面。
4. 如權(quán)利要求3所述的大流量嵌入式渦輪流量計，其特征在于: 機芯還包括設(shè)于后定位板(6)軸上、位于葉輪(4)前端的前定位板(3)，定位板(3)朝向葉輪(4)前端面的一端呈外擴的喇叭狀。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種渦輪流量計，具體是一種大流量嵌入式渦輪流量計。流量計的機芯位于外殼(1)的內(nèi)腔中，機芯的前定位板(3)位于葉輪(4)前端，信號檢測器(7)則位于葉輪(4)的后定位板(6)和錐形封頭(8)的內(nèi)腔中，其探頭外露在后定位板(5)的前端面處，葉輪(4)上的導(dǎo)磁材料在葉輪轉(zhuǎn)送時，會切割信號檢測器(7)的磁力線。且本發(fā)明還可以不包括所說的錐形封頭(8)，而是使信號檢測器(7)置于葉輪(4)的后定位板(6)的空腔內(nèi)。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)有利于減小外殼的厚度，從而減小其對流體的阻力，增大流量計的測量范圍，尤其適用于密集管束內(nèi)大流量流體的測量。
文檔編號G01F1/32GK101398319SQ20071015205
公開日2009年4月1日 申請日期2007年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月28日
發(fā)明者勐 張, 蔣賢國, 陳建國, 黃兆慶 申請人:中國核動力研究設(shè)計院