一种环形涡街流量计量装置及流量计制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种环形涡街流量计量装置及流量计，包括测量管道和用于使流体产生环形涡街的发生体，发生体为圆环形，所述发生体位于测量管道内，发生体上设有用于流体流通的流动通道，流动通道一端开口位于发生体的内侧，流动通道的另一端开口位于环形发生体的外侧，流动通道设有多个，每个流动通道内均设有用于检测涡街的热式传感器。本实用新型专利技术能够在测量管道中形成涡线闭合的环形旋涡，解决了测量管道的管壁对涡街的影响，使得测量用的旋涡完整性更好，提高了涡街流量计的测量精度。

An Annular Vortex Street Flow Meter and Flowmeter

The utility model discloses an annular vortex flow metering device and a flowmeter, which comprises a measuring pipeline and an occurrence body for generating annular vortex street for fluid. The occurrence body is circular, the occurrence body is in the measuring pipeline, and a flow passage for fluid flow is arranged on the occurrence body, and an opening at one end of the flow passage is located at occurrence. On the inside of the body, the other end of the flow passage opens on the outside of the annular generator. There are many flow passages, and each flow passage is equipped with a thermal sensor for detecting the vortex street. The utility model can form a closed circular vortex in the measuring pipeline, solve the influence of the pipe wall of the measuring pipeline on the vortex street, make the integrity of the vortex used in the measurement better, and improve the measuring accuracy of the vortex flowmeter.

【技术实现步骤摘要】
一种环形涡街流量计量装置及流量计
本技术涉及计量方法及器械领域，具体为一种环形涡街流量计量装置及流量计。
技术介绍
涡街流量计是根据卡门涡街原理研究生产的测量气体、蒸汽或液体的体积流量、标况的体积流量或质量流量的体积流量计。传统的涡街流量计主要通过柱状发生体产生涡街并在发生体下方设置有压电式传感器对涡街的频率进行测量得到相应的流量数据。传统的涡街流量计中的柱状发生体，安装在测量管道测量位置截面的直径处。流体在圆管中流动时，流体的理想状态下为三维轴对称的流态分布，所以沿着柱状发生体的轴向流速是不相同的。在上游阻力件，如阀门或者弯管等的影响下，还会使流速分布产生畸变、旋转等。再加上柱状发生体所产生的旋涡的涡管不是封闭的，两端向流体截面延伸，所以在管壁附近两端被扰乱。这些都会影响柱状发生体分离的涡街的稳定性和规则性，是影响涡街流量计测量精度的主要障碍。
技术实现思路
本技术的目的是为了提供一种环形涡街流量计量装置及流量计，能够在测量管道中形成涡线闭合的环形旋涡，解决了测量管道的管壁对涡街的影响，使得测量用的旋涡完整性更好，提高了涡街流量计的测量精度。为了实现上述技术目的，本技术采用了以下技术方案：一种环形涡街流量计量装置，包括测量管道和用于使流体产生环形涡街的发生体，发生体为圆环形，所述发生体位于测量管道内，发生体上设有用于流体流通的流动通道，流动通道一端开口位于发生体的内侧，流动通道的另一端开口位于环形发生体的外侧，流动通道设有多个，每个流动通道内均设有用于检测涡街的热式传感器。为了实现上述目的，本技术还提供了一种环形涡街流量计，本流量计包括了流量计本体和采用上述技术方案的环形涡街流量计量装置。与现有技术相比，采用了上述技术方案的环形涡街流量计量装置及流量计，具有如下有益效果：一、采用本技术的环形涡街流量计量装置及流量计，测量管道内形成的环形旋涡的涡线为闭合的，不会向着测量管道管壁延伸，环状旋涡的规则性不会受到管壁影响，保证了旋涡的完整性，确保流量计测量的准确度。二、本技术中的发生体位环形发生体，流体在流经测量管道和发生体时，环形发生体减少了对流体的阻挡，相应地仪表受到的压力就会减小，一边的压力损失就会减少，能够提高测量的量程和测量精度。三、通过环形涡街流量计量装置及流量计采集到的信号的信噪比高，信号的规则性也更好，具有更高的重复性和稳定性。四、采用本技术的热式涡街流量计，热式传感器对流体流动带动热能变化更为灵敏，能够测量到传统通过压力计算流量时无法检测到的小流量流体的流动，扩大了流量计的量程。五、热式传感器位于流动通道内，在安装过程中，对上游的直管道要求条件降低，能够适应更多场合的运用和安装。为了使得测量管道内的流速的轴对称分布，保证环状发生体周围各占的流速相等，发生体优选地位于测量管道的中部，发生体的圆心与测量管道截面的圆心重合。优选的，所述发生体上设有三个流动通道，流动通道的轴向延长线均经过环形发生体的圆心。优选的，所述流动通道均匀分布在环形发生体上，每个流动通道的轴向延长线的夹角为120度。三个流动通道和相应流动通道内的热式传感器时以环形发生体的圆心为对称中心的，这样可以完全地将来自任何方向的管道振动相互抵消，避免测量管道的振动对测量结果的影响，具有更强的抗干扰性。优选的，所述热式传感器位于流动通道的中部。优选的，所述发生体通过固定支架固定在测量管道上，所述固定支架包括三根支撑杆，三根支撑杆的轴向延长线均通过发生体的圆心，支撑杆延长线之间的夹角为120度。附图说明图1为本技术环形涡街流量计量装置实施例的结构示意图；图2为本实施例中发生体的结构示意图；图3为图1中A-A的截面示意图。附图标记：1、测量管道；2、发生体；3、流动通道；4、热式传感器；5、支撑杆。具体实施方式下面结合附图对本技术做进一步描述。如图1为本实施例中环形涡街流量计的结构图和涡街测量方法的原理图，图1中的箭头方向为测量管道1内流体的流动方向，在测量管道1的中部设有环形发生体2，发生体2位于测量管道1的中部。发生体2的圆心与测量管道1截面的圆心重合。气流在经过环形发生体2后形成涡街，涡街由多个规则交错的旋涡组成。如图1和图2中所示，旋涡为环形旋涡，旋涡的涡线为封闭的圆形。交错的旋涡分为内外套设的两层旋涡，内侧的旋涡位于环形发生体2的内侧，外侧的旋涡位于环形发生体2的外侧，产生的内外两层的旋涡和环形发生体2的圆心互相重合。为了保证环状发生体2能够稳定地固定在测量管道1中，并且最大程度地减少发生体2支撑对产生的涡街规则性的影响，发生体2通过固定支架固定在测量管道1上，所述固定支架包括三根支撑杆5，三根支撑杆5的轴向延长线均通过发生体2的圆心，支撑杆5延长线之间的夹角为120度。图2为本实施例中发生体2的结构示意图，发生体2上同时设置了三个流动通道3，流动通道3一端开口位于发生体2的内侧，流动通道3的另一端开口位于环形发生体2的外侧，并且每个流动通道3内均设置了相应的热式传感器4对流经流动通道3的流体进行检测。在本实施例中，热式传感器4采用MEMS传感器。三个流动通道3的轴向延长线均经过发生体2的圆心，且均匀分布在环形发生体2上。图3为图2中A-A的截面图，也就是测量管道1和发生体2的横向截面图，从图3中可以看出发生体2上的三个流动通道3的轴向延长线的夹角为120度。每个流动通道3内的热式传感器4均位于流动通道3的中部，三个热式传感器4与发生体2圆心的连线之间的夹角也为120度。为了使得发生体2的支架不会影响到热式传感器4对旋涡的测量，三个支撑杆5和三个热式传感器4相互交错均匀间隔，保证热式传感器4检测到的外侧的涡街的规则性不会被支撑杆5破坏。测量管道1内的流体在发生体2的迎流面的作用下产生的有规律的旋涡沿着发生体2的内外两侧向下游流动，在流动经过发生体2上的流动通道3时，单个旋涡中的流体就会向流动通道3内流动。流动通道3的中部设置了一个热式传感器4，热式传感器4包括了中间的加热体和加热体两边的温度传感器。单个旋涡的流体从流动通道3的一端流动到另一端，则会在流动通道3内形成相对加热体的上游和下游。加热体的上游设有两个上游温度传感器，下游同样设置了两个下游温度传感器，上下游的温度传感器都是以加热体为中心对称设置的，上下游均设置有两个温度传感器，采用二次温差测热式流量的测量方法对此处的温差进行测量，能够很好的避免传统热敏传感器测量范围小和噪声的问题。单个旋涡流进流动管道并流经加热体后，加热体周围的热量会因为流体流动发生变化，此时温度传感器检测到温度变化，产生温差数据记录一次旋涡。流体在流经发生体2后产生的旋涡是有规则的左右交替的，所以外侧的旋涡经过后，另一侧的旋涡会从流动通道3的另一端开口流入流动通道3内，流动通道3内的流体流动方向会发生调转，相对加热体产生新的上游和下游；也就是说，上述加热体的上下游是相对的，可以相互转换的。每个热式传感器4检测到温度变化后就会进入到下一步的转换和计算中，检测到的温差转化为电压信号。本实施例中，发生体2上的三个热式传感器4会同时对同一流量进行检测，在理想状态下，三个热式传感器4上得到的电压信号是一样的，但是受到流体流速、共振和发生体2支撑架的影响，三个热本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种环形涡街流量计量装置，包括测量管道（1），其特征在于：还包括用于使待测量流体产生环形涡街的发生体（2），发生体（2）为环形，所述发生体（2）位于测量管道（1）内，发生体（2）上设有用于流体流通的流动通道（3），流动通道（3）一端开口位于环形发生体（2）的内侧，流动通道（3）的另一端开口位于环形发生体（2）的外侧，流动通道（3）设有多个，每个流动通道（3）内均设有用于检测涡街的热式传感器（4）。

【技术特征摘要】
1.一种环形涡街流量计量装置，包括测量管道（1），其特征在于：还包括用于使待测量流体产生环形涡街的发生体（2），发生体（2）为环形，所述发生体（2）位于测量管道（1）内，发生体（2）上设有用于流体流通的流动通道（3），流动通道（3）一端开口位于环形发生体（2）的内侧，流动通道（3）的另一端开口位于环形发生体（2）的外侧，流动通道（3）设有多个，每个流动通道（3）内均设有用于检测涡街的热式传感器（4）。2.根据权利要求1所述的环形涡街流量计量装置，其特征在于：所述发生体（2）位于测量管道（1）的中部，发生体（2）的圆心与测量管道（1）截面的圆心重合。3.根据权利要求1所述的环形涡街流量计量装置，其特征在于：所述发生体（2）上设有三个流动通道（3），流动通道（3）...

【专利技术属性】
技术研发人员：钭伟明，丁渊明，项勇，陈红，郑水云，
申请(专利权)人：金卡智能集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33