專利名稱：差壓-位移雙參數測量的變面積靶式流量計的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及流量計領域，更具體地說，涉及一種差壓-位移雙參數測量的變面積靶式流量計。
背景技術：
靶式流量計的基本工作原理是，安裝于測量室的靶片在流體通過時受到流體的沖擊力作用而產生一段位移量，這個位移量與流體的流速(沖力)成嚴格的函數關系，通過測量這個位移量(也就是沖力)可以計算出流體的流速，進一步的得出流體的流量。為了保證靶片的受力完全等于流體的沖力，在其位移時不允許有任何摩擦力的存在，否則將帶來誤差。所以一般傳統(tǒng)的靶式流量計靶桿的安裝都是采用“懸臂梁”結構。這種采用“懸臂梁”固定靶片的結構具有以下缺點1、“懸臂梁”在對抗大沖擊力時容易損壞，抗過載能力較差；2、靶片位移時，是相對于靶桿的支撐點旋轉的，其位移帶來的流通面積的變化是非線性的，很難找出固有的數學公式描述；3、由于靶桿為懸臂梁，由于慣性力等因素的存在很難停留在某一固定位置，而是在一定范圍內來回振動，當流體的流速變化比較劇烈時，這種振動尤為明顯，這就使得靶片的實際位移量與理論上的位移量存在較大的偏差，從而導致流量計的測量精度降低。
發(fā)明內容
本發(fā)明要解決的技術問題在于，針對現(xiàn)有技術的上述靶式流量計測量精度差的缺陷，提供一種測量精度高、穩(wěn)定性好且抗過載能力強的差壓-位移雙參數測量的變面積靶式流量計。本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是構造一種差壓-位移雙參數測量的變面積靶式流量計，包括帶有流體進入通道和流出通道的測量室，所述流體進入通道具有錐形的擴張段；所述測量室內設有正對所述擴張段的靶式位移測量組件，所述測量室還設有差壓測量組件；所述流量計還包括運算裝置，所述位移測量組件以及所述差壓測量組件分別與所述運算裝置電連接。在本發(fā)明所述的差壓-位移雙參數測量的變面積靶式流量計中，所述靶式位移測量組件包括靶片、靶桿、活塞、活塞缸、復位彈簧和用于測量活塞位移的位移傳感器，所述靶桿一端固定有靶片，另一端固定在活塞上，所述活塞位于所述活塞缸內，發(fā)所述復位彈簧位于所述活塞與活塞缸的底部之間，所述位移傳感器位于活塞缸的外部，所述靶片位于所述擴張段內，所述位移傳感器與所述運算裝置電連接。在本發(fā)明所述的差壓-位移雙參數測量的變面積靶式流量計中，所述差壓測量組件包括設置在所述測量室內的高壓腔，以及設置在所述高壓腔與所述測量室的分隔處的差壓傳感器，所述流體進入通道上開有高壓取壓口，所述高壓取壓口與所述高壓腔之間連有連通管，所述差壓傳感器與所述運算裝置電連接。在本發(fā)明所述的差壓-位移雙參數測量的變面積靶式流量計中，所述靶片為圓形，所述擴張段的最小直徑大于所述靶片的直徑。在本發(fā)明所述的差壓-位移雙參數測量的變面積靶式流量計中，所述靶片以及靶桿與所述擴轉段同軸心設置。在本發(fā)明所述的差壓-位移雙參數測量的變面積靶式流量計中，所述位移傳感器為非接觸式傳感器。在本發(fā)明所述的差壓-位移雙參數測量的變面積靶式流量計中，所述擴張段的錐度為60° 120°。在本發(fā)明所述的差壓-位移雙參數測量的變面積靶式流量計中，所述擴張段的錐度為90°。在本發(fā)明所述的差壓-位移雙參數測量的變面積靶式流量計中，所述運算裝置位于所述測量室的外部。在本發(fā)明所述的差壓-位移雙參數測量的變面積靶式流量計中，所述運算裝置具有顯示模塊。實施本發(fā)明的差壓-位移雙參數測量的變面積靶式流量計，具有以下有益效果 本發(fā)明的差壓-位移雙參數測量的變面積靶式流量計通過靶片的位移和擴張段前后的差壓來檢測流量，具有測量精度高、穩(wěn)定性好以及抗過載能力強等優(yōu)點。
下面將結合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明，附圖中圖1是本發(fā)明的差壓-位移雙參數測量的變面積靶式流量計的優(yōu)選實施例的結構示意圖。
具體實施例方式為了對本發(fā)明的技術特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對照附圖詳細說明本發(fā)明的具體實施方式
。本發(fā)明的差壓-位移雙參數測量的變面積靶式流量計包括帶有流體進入通道和流出通道的測量室，流體進入通道具有錐形的擴張段；測量室內設有正對所述擴張段的靶式位移測量組件，測量室還設有差壓測量組件；所述流量計還包括運算裝置，所述位移測量組件以及所述差壓測量組件分別與所述運算裝置電連接，通過測量靶片的位移來確定流通面積，通過測量擴張段前后的差壓來確定通過流量計的流體的流量。下面結合實施例詳細介紹本發(fā)明的流量計的結構。如圖1所示，為本發(fā)明的差壓-位移雙參數測量的變面積靶式流量計的一個優(yōu)選實施例，該流量計包括帶有流體進入通道Iio和流出通道120的測量室100，流體進入通道 110具有錐形的擴張段111 ；測量室100內設有正對擴張段111的靶式位移測量組件，該靶式位移測量組件包括靶片210、靶桿220、活塞230、活塞缸M0、復位彈簧250和用于測量活塞230位移的位移傳感器沈0。靶桿220 —端固定有靶片210，另一端固定在活塞230上， 活塞230位于活塞缸MO內，可相對活塞缸240滑動，復位彈簧250位于活塞230與活塞缸 240的底部之間，活塞缸240通過支架固定在測量室100內，位移傳感器260位于活塞缸240 的外部，靶片210位于擴張段111內，位移傳感器260與運算裝置300電連接。靶片210為圓形，擴張段111的最小直徑大于靶片210的直徑，靶片210以及靶桿220與擴轉段111同軸心設置。由于靶片210通過靶桿220與活塞230剛性連接，靶片210在流體沖擊下推動活塞230運動，通過測量活塞230的位移即可得到靶片210的位移，錐形的擴張段111的幾何參數是確定的，當靶片210的位置確定時，即可計算出此時流體的流通面積，流量計的流體流通面積與靶片210的位移呈嚴格的函數關系，當位移傳感器260將位移信號傳遞給運算裝置300時，運算裝置可以計算出對應的流通面積。僅僅有流通面積還不足以計算流體的流量，在本發(fā)明的流量計的測量室100內還設有差壓測量組件，該差壓測量組件包括設置在測量室內100的高壓腔400，設置在高壓腔 400與所述測量室100的分隔處的差壓傳感器410，流體進入通道110上開有高壓取壓口 112，高壓取壓口 112與高壓腔400之間連有連通管420，高壓腔400內的壓力與流體進入擴張段111之前的壓力相等，測量室100的壓力則等于經過擴張段111之后的壓力，差壓傳感器400與運算裝置300電連接，用于將測量到差壓參數傳遞給運算裝置300。運算裝置 300根據介紹到的位移信號和差壓信號，即可計算出流通面積和前后的壓力差，就可以計算出此時的流量，根據流通面積和差壓計算流量的公式是公知常識，運算裝置300為具有運算功能的單片機或常規(guī)的IC芯片，不再贅述。在本實施例中，位移傳感器260為非接觸式傳感器，例如霍爾效應傳感器等。差壓傳感器410和位移傳感器260都為常規(guī)的傳感器，不再贅述。在本實施例中，錐形擴張段111的錐度為90°，實際中，優(yōu)選采用錐度為60° 120°的錐形擴張段，當然也可以采用其他錐度的錐形擴張段。在本實施例中，運算裝置300位于測量室100的外部，該運算裝置還包括顯示模塊，可以是數顯或機械顯示裝置，用于顯示流量計測得的流量。上面介紹了本發(fā)明的流量計的結構特征，下面介紹本發(fā)明的流量計是如何工作的。流量計工作時，流體由流體進入口 110進入，位于擴張段111的靶片210在流體的作用下推動活塞230運動，位移傳感器260測量活塞230的位移并傳遞給運算裝置300，差壓傳感器410同時測得流體在擴裝段111前后的差壓并傳遞給運算裝置300，由位移參數計算出此時流體的流通面積，然后根據差壓即可得到流體此時的流量，運算裝置300將計算的流量數據顯示在顯示模塊上。由于靶式位移測量組件中的活塞230與活塞缸240之間具有摩擦力，對活塞的運動有一定的阻尼作用，由于活塞230與靶片210通過靶桿220剛性連接，也即對靶片210的運動具有阻尼作用，該阻尼作用極大的消除了靶片210在位移過程中由于流體壓力變化造成的來回慢性運動，有效的提高了流量計的精度。本發(fā)明的差壓-位移雙參數測量的變面積靶式流量計通過靶片的位移和擴張段前后的差壓來檢測流量，具有測量精度高、穩(wěn)定性好以及抗過載能力強等優(yōu)點。上面結合附圖對本發(fā)明的實施例進行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的具體實施方式
，上述的具體實施方式
僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領域的普通技術人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨和權利要求所保護的范圍情況下，還可做出很多形式，這些均屬于本發(fā)明的保護之內。
權利要求
1.一種差壓-位移雙參數測量的變面積靶式流量計，其特征在于，包括帶有流體進入通道和流出通道的測量室，所述流體進入通道具有錐形的擴張段；所述測量室內設有正對所述擴張段的靶式位移測量組件，所述測量室還設有差壓測量組件；所述流量計還包括運算裝置，所述位移測量組件以及所述差壓測量組件分別與所述運算裝置電連接。
2.根據權利要求1所述的差壓-位移雙參數測量的變面積靶式流量計，其特征在于，所述靶式位移測量組件包括靶片、靶桿、活塞、活塞缸、復位彈簧和用于測量活塞位移的位移傳感器，所述靶桿一端固定有靶片，另一端固定在活塞上，所述活塞位于所述活塞缸內，發(fā)所述復位彈簧位于所述活塞與活塞缸的底部之間，所述位移傳感器位于活塞缸的外部，所述靶片位于所述擴張段內，所述位移傳感器與所述運算裝置電連接。
3.根據權利要求2所述的差壓-位移雙參數測量的變面積靶式流量計，其特征在于，所述差壓測量組件包括設置在所述測量室內的高壓腔，以及設置在所述高壓腔與所述測量室的分隔處的差壓傳感器，所述流體進入通道上開有高壓取壓口，所述高壓取壓口與所述高壓腔之間連有連通管，所述差壓傳感器與所述運算裝置電連接。
4.根據權利要求3所述的差壓-位移雙參數測量的變面積靶式流量計，其特征在于，所述靶片為圓形，所述擴張段的最小直徑大于所述靶片的直徑。
5.根據權利要求4所述的差壓-位移雙參數測量的變面積靶式流量計，其特征在于，所述靶片以及靶桿與所述擴轉段同軸心設置。
6.根據權利要求3所述的差壓-位移雙參數測量的變面積靶式流量計，其特征在于，所述位移傳感器為非接觸式傳感器。
7.根據權利要求3所述的差壓-位移雙參數測量的變面積靶式流量計，其特征在于，所述擴張段的錐度為60° 120°。
8.根據權利要求3所述的差壓-位移雙參數測量的變面積靶式流量計，其特征在于，所述擴張段的錐度為90°。
9.根據權利要求3所述的差壓-位移雙參數測量的變面積靶式流量計，其特征在于，所述運算裝置位于所述測量室的外部。
10.根據權利要求9所述的差壓-位移雙參數測量的變面積靶式流量計，其特征在于， 所述運算裝置具有顯示模塊。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種差壓-位移雙參數測量的變面積靶式流量計，包括帶有流體進入通道和流出通道的測量室，所述流體進入通道具有錐形的擴張段；所述測量室內設有正對所述擴張段的靶式位移測量組件，所述測量室還設有差壓測量組件；所述流量計還包括運算裝置，所述位移測量組件以及所述差壓測量組件分別與所述運算裝置電連接。本發(fā)明的差壓-位移雙參數測量的變面積靶式流量計通過靶片的位移和擴張段前后的差壓來檢測流量，具有測量精度高、穩(wěn)定性好以及抗過載能力強等優(yōu)點。
文檔編號G01F1/20GK102346055SQ201010243708
公開日2012年2月8日 申請日期2010年8月3日 優(yōu)先權日2010年8月3日
發(fā)明者黃承昭 申請人:深圳市泉源儀表設備制造有限公司