專利名稱：動(dòng)態(tài)稱重流體檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及測(cè)量，特別是指一種采用流體在線式連續(xù)動(dòng)態(tài)稱重方法檢測(cè)兩相流體濃度、流速、流量等的動(dòng)態(tài)稱重兩相流體檢測(cè)裝置。
現(xiàn)有對(duì)兩相流體濃度的檢測(cè)國(guó)內(nèi)外一般采用放射性射線或各種波穿透管道或者通過(guò)管道反射、折射進(jìn)行檢測(cè)，但這些方法受到諸如流質(zhì)的性質(zhì)、形狀、大小和流質(zhì)在流體中的分布狀況，以及混合流體流速、管道的材料、直徑等多方面因素的影響，存在著不能保證檢測(cè)精度的缺陷，因而大大限制了其使用的領(lǐng)域范圍。尤其在國(guó)內(nèi)的大多數(shù)場(chǎng)合對(duì)濃度和流量的控制還是采用估算的方法，如挖泥船的工作量的計(jì)算往往采用插標(biāo)桿等丈量方法，檢測(cè)手段極為落后遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上工程作業(yè)的要求。
本實(shí)用新型的目的就在于改變傳統(tǒng)的兩相流體管道輸送的檢測(cè)落后狀況，提供一種采用流體在線式連續(xù)動(dòng)態(tài)稱重結(jié)構(gòu)的兩相流體檢測(cè)裝置，這種檢測(cè)裝置配合相應(yīng)的儀器能夠檢測(cè)計(jì)量?jī)上嗔黧w的濃度、流速、流量等。
本實(shí)用新型的流體檢測(cè)裝置采用在線式連續(xù)動(dòng)態(tài)稱重結(jié)構(gòu)，由串接在管道中的測(cè)量管和機(jī)電傳感部分組成，其沿管道的縱向長(zhǎng)度為2000mm左右，包括彈性接頭、測(cè)量管、外套管、壓力傳感器、多普勒超聲流速探頭、鋼絲繩、下杠桿、上杠桿、平衡壓鐵、偏心輪、微電機(jī)、測(cè)力傳感器等部件。測(cè)量管設(shè)有外套管，內(nèi)外管之間注有添加了防凍液的防凍壓力水，用以平衡彈性接頭部位流體的壓力。測(cè)量管通過(guò)兩端的彈性接頭與固定管道連接，壓力傳感器安裝在前端彈性接頭前的固定管道上，超聲流速探頭安裝于測(cè)量管的前半部，測(cè)量管的兩端通過(guò)兩根鋼絲繩分別與固定在其上部的上下兩根杠桿相連，前端的鋼絲繩連接下杠桿的前端，下杠桿的后端支承在上杠桿中部的下面，上杠桿的前端為平衡壓鐵、偏心輪和微電機(jī)，其后端與測(cè)量管后端的鋼絲繩相連，上杠桿上還裝有測(cè)力傳感器。
當(dāng)進(jìn)行工作時(shí)，流體流經(jīng)測(cè)量管，由于濃度發(fā)生變化而使測(cè)量管內(nèi)的流體重量也隨著改變，這種變化通過(guò)鋼絲繩和上下杠桿傳遞給測(cè)力傳感器，再由測(cè)力傳感器連續(xù)地將信號(hào)通過(guò)電纜傳遞給控制顯示儀器。通過(guò)吸附在測(cè)量管上的多普勒超聲流速探頭可以檢測(cè)流體的流速。根據(jù)從測(cè)力傳感器上得到的流體沖量面積和當(dāng)量長(zhǎng)度以及混合流體流經(jīng)測(cè)量管所需的時(shí)間，可以測(cè)量出流體的體積流量。為了防止由溫度飄移和時(shí)間飄移引起的濃度檢測(cè)誤差，本實(shí)用新型的流體檢測(cè)裝置采用了由微電機(jī)、偏心輪和測(cè)力傳感器構(gòu)成的短時(shí)卸載補(bǔ)償機(jī)構(gòu)，通過(guò)控制微電機(jī)定時(shí)使偏心輪轉(zhuǎn)動(dòng)，例如每小時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，由于偏心輪轉(zhuǎn)動(dòng)使上杠桿平衡壓鐵一端被微量壓下后隨即復(fù)位，從而使測(cè)力傳感器卸載片刻(約幾秒種)，這時(shí)控制顯示儀器控制程序仍按卸載前瞬時(shí)的流體濃度來(lái)計(jì)量卸載期間的產(chǎn)量，這種穩(wěn)定性補(bǔ)償可以近似看作是在線式補(bǔ)償。為了克服振動(dòng)、擺動(dòng)和沖擊以及流體流量和工作壓力脈動(dòng)等因素對(duì)檢測(cè)精度的影響，在流體檢測(cè)裝置中還設(shè)置了基準(zhǔn)重量，配合儀器在程序控制下通過(guò)與基準(zhǔn)重量比較、校正稱重誤差。壓力傳感器將所測(cè)得的流體壓力信號(hào)傳遞給控制顯示儀器，通過(guò)程序處理，用以補(bǔ)償流體壓力對(duì)檢測(cè)重量的影響。
本實(shí)用新型的測(cè)量范圍和工作條件如下一、測(cè)量范圍1.兩相流體濃度 體積濃度＜60％；2.兩相流體流速 0.5m/s～8m/s；3.兩相流體比重之差 ＞0.05g/cm3與檢測(cè)管道直徑有關(guān)二、工作條件1.管道內(nèi)徑 ＞38mm；2.管道材料 鋼、鑄鐵、塑料等密實(shí)材料；3.力傳感器正常使用溫度國(guó)產(chǎn)傳感器-10～55℃，進(jìn)口傳感器-20～100℃。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)就在于采用流體在線式連續(xù)動(dòng)態(tài)稱重方法配合相應(yīng)的控制顯示儀器檢測(cè)兩相流體的濃度，與放射性射線等檢測(cè)方法相比，減少了干擾因素，避免了輻射污染。還由于采用超聲多普勒測(cè)速方法，檢測(cè)元件不與流體接觸，可以檢測(cè)懸浮固體顆粒濃度較高和帶腐蝕性的流體，擴(kuò)大了兩相流體檢測(cè)范圍，并具有安裝維修方便的優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)由于采用微電機(jī)控制偏心輪定時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)卸載機(jī)構(gòu)、設(shè)置基準(zhǔn)重物以及采用液力平衡方式配合控制顯示儀器相應(yīng)的控制程序能夠解決檢測(cè)過(guò)程中的溫度飄移、時(shí)間飄移和流體的壓力變化以及振動(dòng)、擺動(dòng)及抖動(dòng)等問(wèn)題對(duì)檢測(cè)精度的影響。因此本實(shí)用新型的流體檢測(cè)裝置作為一種方便適用的檢測(cè)裝置，在泥漿、紙漿、水力采礦和化工溶液等兩相流體管道輸送領(lǐng)域具有廣泛的發(fā)展前景。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。


圖1是本實(shí)用新型的流體檢測(cè)裝置示意圖。
參照?qǐng)D1，本實(shí)用新型的流體檢測(cè)裝置串接在管路中，其沿管道的縱向長(zhǎng)度為2000mm左右，由壓力傳感器[1]、多普勒超聲流速探頭[2]、鋼絲繩A[3]、下杠桿[4]、微電機(jī)[5]、偏心輪[6]、平衡壓鐵[7]、上杠桿[8]、測(cè)力傳感器[9]、測(cè)量管[10]、鋼絲繩B[11]、彈性接頭[12]、固定管[13]、外套管[14]構(gòu)成。壓力傳感器[1]安裝在彈性接頭前端的固定管[13]上，多普勒超聲流速探頭[2]安裝在測(cè)量管[10]上，測(cè)量管[10]兩端通過(guò)彈性接頭[12]與固定管[13]相連，其兩端接近彈性接頭[12]處分別通過(guò)鋼絲繩A[3]和鋼絲繩B[11]與下杠桿[4]的前端和上杠桿[8]的后端相連；測(cè)量管[10]設(shè)有外套管[14]，內(nèi)外管之間注有添加了防凍液的防凍壓力水用以平衡彈性接頭部位流體的壓力，鋼絲繩A[3]和鋼絲繩B[11]出外套管[14]處安裝有密封墊防止壓力水的漏出；下杠桿[4]的后端支承在上杠桿[8]的中部下面，上杠桿[8]的前端為平衡壓鐵[7]、偏心輪[6]和微電機(jī)[5]，測(cè)力傳感器[9]的一端安裝在上杠桿接近中部的位置，其另一端及兩杠桿的支承部位安裝在外套管上。
以下是本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例。
某采砂船進(jìn)行水下開采，每小時(shí)開采量80～100噸(砂漿量300～400M3/小時(shí))。原采用國(guó)產(chǎn)γ射線濃度計(jì)和電磁流量計(jì)檢測(cè)計(jì)量，用戶感到有以下缺陷急待解決，γ射線有放射污染工人懼怕靠近放射源，并且檢測(cè)裝置體積大，使用不方便，儀器無(wú)防震裝置故障頻繁?，F(xiàn)使用本實(shí)用新型流體檢測(cè)裝置配合Z80CPU控制主機(jī)的控制顯示儀器檢測(cè)計(jì)量，經(jīng)實(shí)船檢驗(yàn)以礦漿濃度壺測(cè)定與本實(shí)用新型濃度顯示值對(duì)照，測(cè)定時(shí)間為4小時(shí)，每隔15分鐘分別記錄濃度顯示值和輸砂管出口實(shí)際濃度值，經(jīng)測(cè)定實(shí)際濃度平均值為32.33％，濃度顯示值為32.30％，相差僅0.03％。以存放在堆場(chǎng)的實(shí)際堆放數(shù)與產(chǎn)量顯示值對(duì)比，測(cè)定時(shí)間為8小時(shí)(一個(gè)班)，實(shí)測(cè)班產(chǎn)為672噸，顯示值為685噸，兩者相對(duì)誤差1.9％。用戶認(rèn)為本實(shí)用新型的流體檢測(cè)裝置體積小不怕震、無(wú)放射污染，并且檢測(cè)準(zhǔn)確與實(shí)際差別極小，非常適合采砂船使用，希望盡快推廣應(yīng)用。
權(quán)利要求1.一種流體檢測(cè)裝置，其特征在于采用在線式連續(xù)動(dòng)態(tài)稱重結(jié)構(gòu)，由串接在管道中的測(cè)量管和機(jī)電傳感部分組成，其沿管道的縱向長(zhǎng)度為2000mm左右，包括彈性接頭、測(cè)量管、外套管、壓力傳感器、多普勒超聲流速探頭、鋼絲繩、下杠桿、上杠桿、平衡壓鐵、偏心輪、微電機(jī)、測(cè)力傳感器等部件；測(cè)量管通過(guò)兩端的彈性接頭與固定管道連接，壓力傳感器安裝在前端彈性接頭前的固定管道上，多普勒超聲流速探頭安裝于測(cè)量管的前半部，測(cè)量管的兩端通過(guò)兩根鋼絲繩分別與固定在其上部的上下兩根杠桿相連，前端的鋼絲繩連接下杠桿的前端，下杠桿的后端支承在上杠桿中部的下面，上杠桿的前端為平衡壓鐵，偏心輪和微電機(jī)，其后端與測(cè)量管后端的鋼絲繩相連，上杠桿上還裝有測(cè)力傳感器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流體檢測(cè)裝置，其特征在于測(cè)量管設(shè)有外套管，內(nèi)外管之間注有添加了防凍液的防凍壓力水。
專利摘要一種在線式連續(xù)動(dòng)態(tài)稱重結(jié)構(gòu)的兩相流體檢測(cè)裝置，它由串接在管道中的測(cè)量管和機(jī)電傳感部分組成。測(cè)量管通過(guò)兩端彈性接頭與固定管道連接，壓力傳感器安裝在前端彈性接頭前的管道上，超聲流速探頭安裝于測(cè)量管的前半部，測(cè)量管通過(guò)兩根鋼絲繩分別與在其上部的上下兩根杠桿相連，前端鋼絲繩連接下杠桿的前端，下杠桿的后端支承在上杠桿中部的下面，上杠桿的前端為平衡壓鐵，偏心輪和微電機(jī)，后端與測(cè)量管后端的鋼絲繩相連，上杠桿上還裝有測(cè)力傳感器。
文檔編號(hào)G01N5/00GK2247338SQ95240038
公開日1997年2月12日 申請(qǐng)日期1995年6月29日 優(yōu)先權(quán)日1995年6月29日
發(fā)明者錢家華 申請(qǐng)人:江蘇省鎮(zhèn)江船廠