微型化结构的质量流量计传感器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种微型化结构的质量流量计传感器，其信噪比提高，灵敏度高，抗干扰能力强，可靠性高，并且加工工艺简单，降低了制造成本。本实用新型专利技术包括流量管以及分流体，流量管为三角形双平行管，分流体包括两个机件，其内径的中心线为曲面，两机件相背连接，分流体机件的型腔中合流孔道的直径为Ｄ，分流孔道的直径为Ｄ／２，传感器的激励、检测部件装于管件中与流量管连接，管件的线圈骨架采用弹性管卡。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本技术涉及一种微型化结构的质量流量计传感器，质量流量计传感器是仪表总成的一次仪表，它是给二次仪表提供所需定量参数的关键部件。二
技术介绍
现有的质量流量计传感器，其结构包括流量管(敏感管)、分流体以及激励、检测部件，流量管根据其曲形可分为环形、“U”形、微弯形和直形。环形流量管的特点是灵敏度高，压损大，抗干扰差。微弯形和直形流量管的特点是压损小，抗干扰性强，灵敏度低。为保证介质在分流体中形成稳流和层流流态，分流体的型腔制造是关键环节，否则，分流体中载流体的状态很不理想，易产生气隙，进而使分流体的型腔产生气蚀，甚至发生水锤现象，致使质量流量计传感器失稳，所输出的相位差电信号存在干扰，信噪比降低，影响计量精度。为达到分流体型腔的精度要求，目前对分流体的制造多采用精密铸造的工艺方法，工艺过程相当复杂，型腔表面粗糙度高，加工成本也很高。另外，目前激励、检测部件均采用电磁式，主要由磁铁和线圈组成，将其固定在两只流量管上。这种连接方式会使传感器工作不稳定或降低精度，并且磁铁容易脱落，尤其在高温工况下可靠性更差。三、
技术实现思路
本技术为了解决上述
技术介绍
中的不足之处，提供一种微型化结构的质量流量计传感器，其信噪比提高，灵敏度高，抗干扰能力强，可靠性高，并且加工工艺简单，降低了制造成本。为实现上述目的，本技术采用的技术方案为一种微型化结构的质量流量计传感器，包括流量管以及分流体，其特殊之处在于所述流量管为三角形双平行管。上述分流体包括两个机件，其内径的中心线为曲面，两机件相背连接，分流体机件的型腔中合流孔道的直径为D，分流孔道的直径为D/2。上述传感器的激励、检测部件装于管件中与流量管连接。上述管件的线圈骨架采用弹性管卡。与现有技术相比，本技术具有的优点和效果如下1、本技术设计新颖，结构紧凑，功能齐全，测试精度高，使用方便。2、本技术中流量管压损小，灵敏度高，抗干扰性强，具有可靠的零点稳定性和优于±0.2％的计量精度；3、本技术中分流体型腔采用机械加工工艺成型，加工工艺大大简化，精度高，降低了型腔的表面粗糙度，同时降低了制造成本；4、本技术中激励、检测部件的安装取消紧配件装配结构，使结构紧凑可靠，提高运行的敏感性，同时激励、检测部件附加在流量管上的质量大为减少，对提高流量管的灵敏度效果显著。四附图说明图1为本技术中分流体型腔的结构原理图；图2为本技术中分流体型腔的机件工序图；图3为本技术的结构示意图；图4为图3的A向局部视图；图5为图3的A-A剖示图。五具体实施方式参见图1，图2，分流体包括两个机件，其内径的中心线为曲面，两机件相背连接，分流体机件的型腔中合流孔道12的直径为D，分流孔道13的直径为D/2。本技术采用机械加工的工艺成型分流体型腔，先加工D孔及D/2孔后，然后按传感器工程通径计算得出曲面成形线14及曲面半径R进行成形，并将两个机件相背组焊为整体，再按传感器总成设计要求加工三通口端，即成微小型流量计的分流体总成。本技术采用机械加工的工艺成形三通孔，克服了精密铸造挂砂、清砂、吊芯等的不可行性，并且降低了型腔的表面粗糙度。普通钻床上采用一般钻头加工的粗糙度可达6.3，比精铸提高一档。如果采用专用不锈钢钻头加工，其粗糙度可达3.2，并且工程通径可≤DN2，而其他的工艺方法是无法达到的。分流体总体加工成本仅为精铸的5～10分之一，而且随机性好，不受工艺能力的限制，普通的机械加工即可实现，无需精密铸造或压力精铸，并减少了模具制造费用。腊模精铸分流体最少需两套模具，而压力精密铸造模具费更为高昂，采用机械加工方法成形型腔仍为平滑过渡，不同于大口径分流体型腔机械加工为折线的情况。本技术分流体成形简单，在普通的液压机、折弯机、冲压设备上都能进行成形，模具简单，只需阳模在“V”形铁上完成，并且提高了介质的流动状态，因型腔粗糙度改善，减少了压损和雷诺因质，使介质的流态呈理想状，即无气隙、无气蚀、无水锤等噪信，进而提高了零点稳定性和计量精度。参见图1、图2、图3，质流计传感器包括流量管3，流量管3设于外壳5内，外壳5上加有罩2，并设有支柱7和支柱8以及接线盒6，流量管3上装有阻尼板4，流量管3与分流体1连接，励磁组件10和激励组件9装在流量管3上。其中流量管3采用三角形双平行管形式，因为三角形流量管的灵敏度高，双平行管相比单管双环压损小，而对于抗干扰差的弱点，可通过提高外壳的刚性予以弥补，进而达到质流计传感器对流量管的要求，提供合理的频率系数、振幅等。参见图3，本技术同时相应采用抗干扰的组装结构，将励磁组件10和激励组件9装于成形管件附着于流量管3上，线圈骨架采用弹性管卡11，取消紧固件装配结构，使结构紧凑可靠，提高运行的敏感性。同时激励、检测部件附加在流量管上的质量大为减少，对提高流量管灵敏度非常有利。传感器流量管在其工作中被视为均质梁状态，其产生的振幅和频率是激励、检测部件的工作对象，但激励、检测部件又作为传感器流量管的附加质点，会产生以牛顿定律附加给流量管的振动惯力，给传感器附加不应有的干扰，从而降低计量精度。现有的较大传感器的激励、检测部件，对具有较大质量的传感器总成来说所占比例相对很小，惯性力容易被阻尼，外传很小，基本不产生干扰。如美国生产的CMF300型质流计传感器，激励、检测部件的质量总和为198克，占流量管工作部分的7％。而对于微型传感器来说，附加质点占总成比值过大，则外传相应的成倍增长，干扰也会相应增大。以DN8CNG质流计传感器为例，参与工作的流量管部分的质量为90克，激励、检测部件的质量分别为9克和14克，占流量管工作部分的26％。本技术经过改进，激励、检测部件的质量分别降到3.1克和4.3克，仅占流量管工作部分的8.5％，大大降低了激励、检测部件占传感器总成的比值，是很大的改进，对微小型质流计传感器的意义更为重要。权利要求1.一种微型化结构的质量流量计传感器，包括流量管以及分流体，其特征在于所述流量管(3)为三角形双平行管。2.根据权利要求1所述的微型化结构的质量流量计传感器，其特征在于所述分流体(1)包括两个机件，其内径的中心线为曲面，两机件相背连接，分流体机件的型腔中合流孔道的直径为D，分流孔道的直径为D/2。3.根据权利要求1或2所述的微型化结构的质量流量计传感器，其特征在于所述传感器的激励、检测部件装于管件中与流量管(3)连接。4.根据权利要求3所述的微型化结构的质量流量计传感器，其特征在于所述管件的线圈骨架采用弹性管卡(11)。专利摘要本技术涉及一种微型化结构的质量流量计传感器，其信噪比提高，灵敏度高，抗干扰能力强，可靠性高，并且加工工艺简单，降低了制造成本。本技术包括流量管以及分流体，流量管为三角形双平行管，分流体包括两个机件，其内径的中心线为曲面，两机件相背连接，分流体机件的型腔中合流孔道的直径为D，分流孔道的直径为D/2，传感器的激励、检测部件装于管件中与流量管连接，管件的线圈骨架采用弹性管卡。文档编号G01F1/76GK2604670SQ0321861公开日2004年2月25日 申请日期2003年3月17日 优先权日2003年3月17日专利技术者郭殿政 申请人:郭殿政本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微型化结构的质量流量计传感器，包括流量管以及分流体，其特征在于：所述流量管（３）为三角形双平行管。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：郭殿政，
申请(专利权)人：郭殿政，
类型：实用新型
国别省市：87[中国|西安]