一种振动干扰的涡街流量计的测量方法及其测量设备技术

本发明专利技术涉及测量设备技术领域，具体涉及一种抗振动干扰的涡街流量计的测量方法及其测量设备；本发明专利技术包括本体和设置在本体上的表体，本体的两端分别为入料端、出料端，本体的进料端和出料端均设有第一安装法兰，本体内部设有涡街发生体和光纤，并且涡街发生体、光纤分别靠近入料端、出料端，本体的入料端和出料端均设有减震组件，减震组件包括软管、环形气囊、进气管、出气管、充气泵、抽气泵和单向流量阀，本体在光纤穿出的外侧壁上均设有极性相同的电磁铁，光纤位于本体内部的外表面设有透明隔温层，透明隔温层沿光纤的轴向开设有空腔，空腔中填充有磁流体溶液；本发明专利技术能够有效地解决现有技术存在抗震性能不佳和精度不佳等问题。现有技术存在抗震性能不佳和精度不佳等问题。现有技术存在抗震性能不佳和精度不佳等问题。

【技术实现步骤摘要】
一种振动干扰的涡街流量计的测量方法及其测量设备


[0001]本专利技术涉及测量设备
，具体涉及一种抗振动干扰的涡街流量计的测量方法及其测量设备。

技术介绍

[0002]涡街流量计是一种基于流体振动原理进行测量的流量计，现行的涡街流量计，都是涡街信号发生体与传感器轴向平行布置，传感器的尾翼(流体的振动信号靠传感器的尾翼检测后，再传到传感器内部的压电晶体，压电晶体的受力面与传感器尾翼的受力面是平行布置)与流体的流向平行布置，这种布置结构的涡街流量计，对机械振动特别敏感(机械振动主要是指管道的径向振动)，传感器不仅可以感受到流体产生的涡街力，还可以感受流体冲刷管道或其它外部原因造成的管道振动直接传给传感器，使传感器的尾翼振动，传感器会产生干扰电荷，从而干扰涡街流量计的精度，严重时涡街流量计可能无法工作，此为现有技术的不足之处。
[0003]在申请号为：CN202021095093.8的专利文件中公开了一种抗震型涡街流量计，属于流量计
，包括主管，所述主管的靠中央位置设置有流量计主体，所述主管上安装有抗震装置，所述抗震装置包括外管、第二弹簧和限位环，所述主管的两侧均滑动连接有外管，所述主管的两端外侧且位于外管内侧的位置安装有限位环，所述限位环靠近流量计主体的一侧安装有第二弹簧，所述第二弹簧与外管连接，所述外管远离流量计主体的一端外侧安装有连接法兰；通过设置外管、连接板、第一弹簧、导向板、导向杆、第二弹簧和限位环，使得流量计能够有效降低外管与主管之间的震动，从而降低外界震动对流量计主体的影响，从而提高了流量计的实用性。
[0004]但是，其在实际应用的过程中仍然存在以下不足：
[0005]第一，抗震性能不佳，因为只能对来自外管轴向上的震动进行减震，而不能消除外管径向上的震动；此外，其所采用的抗震装置并不能随着外管的实际震动情况而改变其阻尼系数，从而使其处于最佳的减震状态。
[0006]第二，精度不佳，因为其检测精度不仅受管道的低频震动影响(主要影响涡街下限频率)，还会受到探头的高频自振频率影响(主要影响涡街上限频率)，对于下限的管道低频振动，主要是提高探头灵敏度和转换器下限频段的放大倍数，以此来提高信噪比，对于高频自振频率，目前通常是加大高频滤波，使谐振频率尽可能地衰减，还有另一种方法是，使探头轻量化，提高谐振频率，其主要做法是对探头进行割窄、割扁、割短的处理以减轻重量，综上所述，我们会发现这些解决方案是互相矛盾的(即为了有好的下限，需提高探头灵敏度，使用长探头，但是为了上限又需要短探头)。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0008]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种抗振动干扰的涡街流量计的测量方法及其测量设备，包括本体和设置在本体上的表体，所述本体的两端分别为入料端、出料端，所述本体的进料端和出料端均设有第一安装法兰，所述本体内部设有涡街发生体和光纤，并且所述涡街发生体、光纤分别靠近入料端、出料端，所述本体的入料端和出料端均设有减震组件。
[0009]更进一步地，所述减震组件包括软管、环形气囊、进气管、出气管、充气泵、抽气泵和单向流量阀，所述软管的两端均设有第二安装法兰，所述软管的外侧壁上等间距地分布有一组环形气囊，所述环形气囊上均设有进气管、出气管，所述进气管、出气管上均设有单向流量阀，所述进气管均连接至充气泵的输出端，所述出气管均连接至抽气泵的输入端。
[0010]更进一步地，所述光纤的两端均密封式地从本体内部伸出，所述光纤的一端依次设有聚光镜和激光源，所述光纤的另一端依次设有狭缝和光电三极管，所述光电三极管的输出依次经过滤波电路和整形电路，所述表体内部设有处理模块，所述表体上还设有显示屏。
[0011]更进一步地，所述聚光镜和激光源均一体化密封式地封装在壳体内部；所述本体上还可拆卸式地固定设有夹持座。
[0012]更进一步地，所述滤波电路由电容C1、电容C2和电阻Rb组成的π型RC 滤波电路与晶体管T组成的射极输出器联接而成；
[0013]所述整形电路由电阻R1、电阻R2、运放A和电阻R3组成。
[0014]更进一步地，所述聚光镜采用自聚焦透镜耦合的方式。
[0015]更进一步地，所述本体在光纤穿出的外侧壁上均设有极性相同的电磁铁，所述光纤位于本体内部的外表面设有透明隔温层，所述透明隔温层沿光纤的轴向开设有空腔，所述空腔中填充有磁流体溶液。
[0016]更进一步地，所述本体内部还设有与磁流体溶液配合的温控组件，所述温控组件包括激光灯珠、径向杆和弧形片，所述径向杆和弧形片均设置在本体内部，并且所述光纤处于径向杆和涡街发生体之间，所述光纤在本体轴向上的位置处设有将光纤包围的弧形片，所述涡街发生体朝向出料端一侧、径向杆朝向入料端一侧、弧形片的内环侧均密布有激光灯珠。
[0017]一种抗振动干扰的涡街流量计的测量方法，包括以下步骤：
[0018]S1，首先在本体的两端均安装减震组件，然后将本体串联在输送管道上，并且保证本体上入料端至出料端的方向与物料的传送方向相同，然后通过夹持座将本体可拆卸式地固定在指定的地点；
[0019]S2，在本体入料端一侧输送管道的上游设置温度传感器和流速传感器，并且温度传感器和流速传感器的检测信号均送至本体内部的处理模块；
[0020]S3，启动处理模块和激光源；
[0021]S4，使用者利用输送管道传送物料；
[0022]S5，处理模块通过温度传感器、流速传感器分别监测物料的温度、流速；
[0023]S6，处理模块指令温控组件对磁流变溶液进行相应的控温，从而让磁流变溶液不会受到物料温度较大的影响；
[0024]S7，处理模块指令电磁铁产生指定强度的磁场，从而让本体内部的光纤具备指定
的强度，即让光纤在保证检测精度的前提下不受高速流动的物料损害；
[0025]S8，处理模块指令各个充气泵、抽气泵和单向流量阀进入指定的工作状态，从而让软管上的各个环形气囊呈现不同的膨胀状态，从而将输送管道上传递过来的震动消除掉，进而避免输送管道上的震动传递给本体；
[0026]S9，由于卡门涡街效应的存在，当物料经过涡街发生体时会在本体内部产生涡街，当旋涡经过光纤时其会对光纤产生冲击，从而迫使光纤产生震动，该震动会影响光纤内部激光的运动路径，从而使得光敏三极管上输出的信号波形产生相应的变化，通过滤波电路和整形电路对光敏三极管输出的信号经过滤波和整形，从而获得理想的方波信号，然后对最终获得方波信号进行统计从而计算出本体中通过物料流量的精确值。
[0027]更进一步地，在所述S1中，相互接触的第一安装法兰和第二安装法兰之间均设有密封垫片；
[0028]所述S5、S6、S7和S8是同步进行；
[0029]在所述S6中，当温度传感器检测到物料的温度高于设定温度时，温控组件采用激光制冷的方式来为磁流变溶液进行降温冷却，当温度传感器检测到物料本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗振动干扰的涡街流量计的测量设备，包括本体（1）和设置在本体（1）上的表体（2），其特征在于：所述本体（1）的两端分别为入料端、出料端，所述本体（1）的进料端和出料端均设有第一安装法兰（3），所述本体（1）内部设有涡街发生体（4）和光纤（5），并且所述涡街发生体（4）、光纤（5）分别靠近入料端、出料端，所述本体（1）的入料端和出料端均设有减震组件（6）。2.根据权利要求1所述的一种抗振动干扰的涡街流量计的测量设备，其特征在于，所述减震组件（6）包括软管（7）、环形气囊（8）、进气管（9）、出气管（10）、充气泵（11）、抽气泵（12）和单向流量阀（13），所述软管（7）的两端均设有第二安装法兰（14），所述软管（7）的外侧壁上等间距的分布有一组环形气囊（8），所述环形气囊（8）上均设有进气管（9）、出气管（10），所述进气管（9）、出气管（10）上均设有单向流量阀（13），所述进气管（9）均连接至充气泵（11）的输出端，所述出气管（10）均连接至抽气泵（12）的输入端。3.根据权利要求1所述的一种抗振动干扰的涡街流量计的测量设备，其特征在于，所述光纤（5）的两端均密封式地从本体（1）内部伸出，所述光纤（5）的一端依次设有聚光镜（15）和激光源（16），所述光纤（5）的另一端依次设有狭缝（17）和光电三极管（18），所述光电三极管（18）的输出依次经过滤波电路和整形电路，所述表体（2）内部设有处理模块，所述表体（2）上还设有显示屏（19）。4.根据权利要求3所述的一种抗振动干扰的涡街流量计的测量设备，其特征在于，所述聚光镜（15）和激光源（16）均一体化密封式地封装在壳体（20）内部；所述本体（1）上还可拆卸式地固定设有夹持座（21）。5.根据权利要求3所述的一种抗振动干扰的涡街流量计的测量设备，其特征在于，所述滤波电路由电容C1、电容C2和电阻Rb组成的π型RC滤波电路与晶体管T组成的射极输出器联接而成；所述整形电路由电阻R1、电阻R2、运放A和电阻R3组成。6.根据权利要求4所述的一种抗振动干扰的涡街流量计的测量设备，其特征在于，所述聚光镜（15）采用自聚焦透镜耦合的方式。7.根据权利要求1所述的一种抗振动干扰的涡街流量计的测量设备，其特征在于，所述本体（1）在光纤（5）穿出的外侧壁上均设有极性相同的电磁铁（22），所述光纤（5）位于本体（1）内部的外表面设有透明隔温层（23），所述透明隔温层（23）沿光纤（5）的轴向开设有空腔（24），所述空腔（24）中填充有磁流体溶液（25）。8.根据权利要求7所述的一种抗振动干扰的涡街流量计的测量设备，其特征在于，所述本体（1）内部还设有与磁流体溶液（25）配合的温控组件（26），所述温控组件（26）包括激光灯珠（27）、径向杆（28）和弧形片（29），所述径向杆（28）和弧形片（29）均设置在本体（1）内部，并且所述光纤（5）处于径向杆（28）和涡街发生体（4）之间，所述光纤（5）...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐贤昭，
申请(专利权)人：江苏伟屹电子有限公司，
类型：发明
国别省市：