一种抗干扰液体涡轮流量计的制作方法

1.本实用新型涉及的是仪器仪表领域，具体涉及一种抗干扰液体涡轮流量计。


背景技术：

2.涡轮流量计是一种流量计量器具，属于速度式流量计的一种，涡轮流量计的原理是在管道中心安放一个涡轮，两端由轴承支撑。当流体通过管道时，冲击涡轮叶片，对涡轮产生驱动力矩，使涡轮克服摩擦力矩和流体阻力矩而产生旋转。在一定的流量范围内，对一定的流体介质粘度，涡轮的旋转角速度与流体流速成正比。由此，流体流速可通过涡轮的旋转角速度得到，从而可以计算得到通过管道的流体流量。
3.涡轮的转速通过装在机壳外的传感线圈来检测。当涡轮叶片切割由壳体内永久磁钢产生的磁力线时，就会引起传感线圈中的磁通变化。传感线圈将检测到的磁通周期变化信号送入前置放大器，对信号进行放大、整形，产生与流速成正比的脉冲信号，送入单位换算与流量积算电路得到并显示累积流量值；同时亦将脉冲信号送入频率电流转换电路，将脉冲信号转换成模拟电流量，进而指示瞬时流量值。
4.涡轮流量计可以用于气体介质和液体等流体的流量测量；且流量计的结构紧凑、可靠性高、成本相对较低，具有抗雷击、受温度等外界因素影响较小等优点。但是，由于涡轮流量计需要依赖涡轮叶片旋转进而切割磁感应线来实现非接触式信号检测，因此电磁干扰问题容易影响流量计的检测精度。抗电磁干扰能力差是涡轮流量计的通病，虽然通过设置屏蔽罩等方式可以降低外界磁场对流量计测量精度产生的影响；但是对于从流量计源头传输的变换磁场产生的干扰，依然无法得到有效解决。
5.综上所述，本实用新型设计了一种抗干扰液体涡轮流量计。


技术实现要素：

6.针对现有技术上存在的不足，本实用新型目的是在于提供一种抗干扰液体涡轮流量计，可以提高涡轮流量计在复杂电磁干扰环境下的检测精度和可靠性。
7.为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现：一种抗干扰液体涡轮流量计，包括表体、前导流器、后导流器、涡轮组件、检测探头和转换器，表体两端采用法兰式结构，流体通道呈直通式，流体通道的中段为涡轮腔；表体的外壁上对应涡轮的位置设有两个探头安装孔；探头安装孔内安装有检测探头，前导流器转动安装在表体中流体通道的入口端一侧，后导流器可转动安装在表体中流体通道的出口端一侧，前导流器、后导流器与流体通道同轴设置；涡轮组件安装在涡轮腔内，检测探头通过线路与转换器相连。
8.作为优选，所述的涡轮组件的涡轮上有经过精密加工的叶片，叶片安装在涡轮轴上与前后两个轴承一起构成涡轮组件，涡轮轴一端通过轴承连接在前导流器上，另一端通过轴承连接在后导流器上，且前导流器、后导流器、轴承同轴设置。
9.作为优选，所述的检测探头包括一号探头和二号探头，两个探头型号完全一致，用于检测涡轮腔中的涡轮随流体运动产生的反馈信号，该反馈信号为一组脉冲信号。
10.作为优选，所述的两个探头安装孔在测量管的同一径向位置并偏转一定角度，该角度要满足：一号探头接收到涡轮叶片切割磁力线获得的最强正向反馈信号时，二号探头可以接收到该涡轮叶片切割磁力线时最强反向反馈信号。
11.作为优选，所述的一号探头和二号探头接收到的反馈信号通过线路传输到转换器，这两个脉冲信号会保持恒定180
°
的相位差。
12.本实用新型具有以下有益效果：本实用新型提供的涡轮流量计，采用单涡轮双探头的结构设计；其中双探头安装在可以采集到叶轮相位差信号的位置，通过信号处理模块采集两个具有相位差的同步检测信号，进而通过不同检测信号的信号处理过程中消除信号中的干扰信号，从而提高涡轮流量计在复杂电磁干扰环境下的检测精度和可靠性。该涡轮流量计具有非常优异的性能，克服了涡轮流量计固有的缺陷，提高涡轮流量计的市场应用前景。
附图说明
13.下面结合附图和具体实施方式来详细说明本实用新型；
14.图1为本实用新型的结构示意图；
15.图2为本实用新型的探头与叶轮相对位置示意图；
16.图3为本实用新型的两个脉冲信号相位差示意图。
具体实施方式
17.为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。
18.参照图1-2，本具体实施方式采用以下技术方案：一种抗干扰液体涡轮流量计，包括表体1、前导流器2、后导流器3、涡轮组件4、检测探头5和转换器7，表体1两端通过法兰，表体1两端采用法兰式结构，流体通道呈直通式，流体通道的中段为涡轮腔；表体1的外壁上对应涡轮的位置设有两个探头安装孔；探头安装孔内安装有检测探头5，前导流器2转动安装在表体1中流体通道的入口端一侧，后导流器3可转动安装在表体1中流体通道的出口端一侧，前导流器2、后导流器3与流体通道同轴设置；涡轮组件4安装在涡轮腔内，检测探头5通过线路与转换器7相连。
19.值得注意的是，所述的涡轮组件4包括一件涡轮4-1、一根涡轮轴4-2和两件轴承4-3，涡轮轴4-2一端通过轴承4-3连接在前导流器2上，另一端通过轴承4-3连接在后导流器3上，且三者同轴设置。涡轮4-1上有经过精密加工的叶片，叶片安装在涡轮轴4-2上与前后两个轴承4-3一起构成涡轮组件，且涡轮4-1前后两个轴承同轴设置。
20.值得注意的是，所述的检测探头5包括安装在表体外壁的探头安装孔内的一号探头5-1和二号探头5-2，一号探头5-1和二号探头5-2分别用于接收涡轮腔中涡轮4-1随流体运动产生的反馈信号。一号探头5-1和二号探头5-2安装在测量管的同一径向位置并偏转一定角度，该角度要满足：一号探头5-1接收到涡轮叶片切割磁力线获得的最强正向反馈信号时，二号探头5-2可以接收到该涡轮叶片切割磁力线时最强反向反馈信号。一号探头5-1和二号探头5-2完全相同，其中包括永磁体和线圈，永磁体用于在对应的叶轮附近产生磁场，线圈用于接收双叶轮组件4中的叶轮转动过程中切割磁场的磁感应线而产生的反馈信号。
21.一号探头5-1和二号探头5-2的通讯电缆通过三通接头6与转换器7连接，并将接收的反馈信号传输给转换器7，转换器7根据反馈信号输出相应的流量检测数据。其中，转换器7的数据处理过程包括如下过程：假设一号探头接收到的s1信号为波峰信号v+时，二号探头接收到的s2信号为波谷信号v一，电位差为2v，这个时候有一个干扰信号，该干扰信号的最强信号是a，那么此时一号探头接收到的信号s1为v++a，二号探头接收到的信号s2为v一+a，电位差同样为2s1。即当一号探头和二号探头接收到的反馈信号为两个相差180
°
的信号时，转换器才会统计当前脉冲信号，干扰信号可以被有效地抵消。
22.本具体实施方式的涡轮流量计，采用单涡轮双探头的结构设计；其中双探头安装在可以采集到叶轮相位差信号的位置，进而可以通过信号处理模块采集两个具有相位差的同步检测信号，进而通过不同检测信号的信号处理过程中消除信号的中的干扰信号，从而提高涡轮流量计在复杂电磁干扰环境下的检测精度和可靠性。该涡轮流量计具有非常优异的性能，克服了涡轮流量计固有的缺陷，提高涡轮流量计的市场应用前景。
23.以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

技术特征：
1.一种抗干扰液体涡轮流量计，其特征在于，包括表体(1)、前导流器(2)、后导流器(3)、涡轮组件(4)、检测探头(5)和转换器(7)，表体(1)两端采用法兰式结构，流体通道呈直通式，流体通道的中段为涡轮腔；表体(1)的外壁上对应涡轮的位置设有两个探头安装孔；探头安装孔内安装有检测探头(5)，前导流器(2)转动安装在表体(1)中流体通道的入口端一侧，后导流器(3)可转动安装在表体(1)中流体通道的出口端一侧，前导流器(2)、后导流器(3)与流体通道同轴设置；涡轮组件(4)安装在涡轮腔内，检测探头(5)通过线路与转换器(7)相连。2.根据权利要求1所述的一种抗干扰液体涡轮流量计，其特征在于，所述的涡轮组件(4)的涡轮(4-1)上有经过精密加工的叶片，叶片安装在涡轮轴(4-2)上与前后两个轴承(4-3)一起构成涡轮组件，涡轮轴(4-2)一端通过轴承(4-3)连接在前导流器(2)上，另一端通过轴承(4-3)连接在后导流器(3)上，且前导流器(2)、后导流器(3)、轴承(4-3)同轴设置。3.根据权利要求1所述的一种抗干扰液体涡轮流量计，其特征在于，所述的检测探头(5)包括一号探头(5-1)和二号探头(5-2)，两个探头型号相同，用于检测涡轮腔中的涡轮随流体运动产生的反馈信号，所述反馈信号为一组脉冲信号。4.根据权利要求1所述的一种抗干扰液体涡轮流量计，其特征在于，所述的两个探头安装孔在测量管的同一径向位置并偏转一定角度，所述的一定角度是指：一号探头(5-1)接收到涡轮叶片切割磁力线获得的最强正向反馈信号时，二号探头(5-2)可以接收到该涡轮叶片切割磁力线时最强反向反馈信号。5.根据权利要求4所述的一种抗干扰液体涡轮流量计，其特征在于，所述的一号探头(5-1)和二号探头(5-2)接收到的反馈信号通过线路传输到转换器，两个脉冲信号保持恒定180
°
的相位差。

技术总结
本实用新型公开了一种抗干扰液体涡轮流量计，它涉及仪器仪表领域。包括表体、前导流器、后导流器、涡轮组件、检测探头和转换器，表体两端采用法兰式结构，流体通道呈直通式，流体通道的中段为涡轮腔；表体的外壁上对应涡轮的位置设有两个探头安装孔；探头安装孔内安装有检测探头，前导流器转动安装在表体中流体通道的入口端一侧，后导流器可转动安装在表体中流体通道的出口端一侧，前导流器、后导流器与流体通道同轴设置；涡轮组件安装在涡轮腔内，检测探头通过线路与转换器相连。本实用新型可以提高涡轮流量计在复杂电磁干扰环境下的检测精度和可靠性。测精度和可靠性。测精度和可靠性。


技术研发人员：王战友
受保护的技术使用者：上海昂极仪表科技有限公司
技术研发日：2023.03.07
技术公布日：2023/8/26