雙活塞對(duì)稱(chēng)阻尼式流量傳感器及其檢測(cè)方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種雙活塞對(duì)稱(chēng)阻尼式流量傳感器及其檢測(cè)方法，傳感器探頭包括活塞缸和檢測(cè)箱，活塞缸的兩端分別由端蓋封閉，活塞缸的中部設(shè)置有隔板，隔板兩側(cè)分別滑動(dòng)設(shè)置有一活塞，活塞與端蓋之間設(shè)置有彈簧，端蓋上開(kāi)設(shè)有探頭安置孔，探頭安置孔內(nèi)設(shè)置有光纖檢測(cè)端，活塞上正對(duì)光纖檢測(cè)端處設(shè)置有反光部件，隔板與兩個(gè)活塞之間的兩個(gè)腔室分別通過(guò)一個(gè)流體通路與檢測(cè)箱相連通，流體通路和氣源分別設(shè)置于流體在檢測(cè)箱內(nèi)部流通路徑的相對(duì)兩側(cè)。以解決現(xiàn)有流量傳感器多采用傳統(tǒng)的動(dòng)力測(cè)量方式，擁有測(cè)量精度不高、耗能大等局限，在很多場(chǎng)合不能很好地勝任的問(wèn)題。本發(fā)明屬于流量檢測(cè)領(lǐng)域。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
雙活塞對(duì)稱(chēng)阻尼式流量傳感器及其檢測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種流量傳感器，屬于流量傳感監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)尤其是自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程中，常常要用各種傳感器來(lái)監(jiān)視和控制生產(chǎn) 過(guò)程中的各個(gè)參數(shù)，使設(shè)備工作在正常狀態(tài)或最佳狀態(tài)，并使產(chǎn)品達(dá)到最好的質(zhì)量。傳感器 也早已滲透到諸如工業(yè)生產(chǎn)、宇宙開(kāi)發(fā)、海洋探測(cè)、環(huán)境保護(hù)、資源調(diào)查、醫(yī)學(xué)診斷、生物工 程、甚至文物保護(hù)等等極其之泛的領(lǐng)域。本發(fā)明是眾多類(lèi)別的傳感器之一一一流量傳感器。 隨著傳感器技術(shù)的發(fā)展，目前已經(jīng)出現(xiàn)多種多樣的流量傳感器，最常用的有葉片式、渦街 式、卡門(mén)渦旋式、熱線(xiàn)式等。但是，諸如葉片式、渦街式、卡門(mén)渦旋式、熱線(xiàn)式等傳感器，原理 多采用傳統(tǒng)的動(dòng)力測(cè)量方式，擁有測(cè)量精度不高、耗能大等局限，在很多場(chǎng)合不能很好地勝 任。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于:提供一種雙活塞對(duì)稱(chēng)阻尼式流量傳感器及其檢測(cè)方法，以解 決現(xiàn)有流量傳感器多采用傳統(tǒng)的動(dòng)力測(cè)量方式，擁有測(cè)量精度不高、耗能大等局限，在很多 場(chǎng)合不能很好地勝任的問(wèn)題。
[0004] 本發(fā)明的方案如下：一種雙活塞對(duì)稱(chēng)阻尼式流量傳感器，包括傳感器探頭、光電轉(zhuǎn) 換器和信號(hào)處理器，傳感器探頭包括活塞缸和設(shè)置于活塞缸一側(cè)的檢測(cè)箱，活塞缸的兩端 分別由端蓋封閉，活塞缸的中部位置設(shè)置有將活塞缸內(nèi)部密封分隔為左右兩個(gè)腔室的隔 板，隔板兩側(cè)的活塞缸內(nèi)分別滑動(dòng)設(shè)置有一活塞，活塞與其所在一側(cè)的端蓋之間均設(shè)置有 彈簧，彈簧的一端固定于活塞上，另一端固定于端蓋上，所述兩端的端蓋上均開(kāi)設(shè)有探頭安 置孔，每個(gè)探頭安置孔內(nèi)均設(shè)置有光纖檢測(cè)端，活塞上正對(duì)光纖檢測(cè)端處設(shè)置有反光部件， 光纖檢測(cè)端的光纖束由入射光纖和出射光纖集合鎧裝而成，光纖檢測(cè)端的出射光纖與光電 轉(zhuǎn)換器相連，光電轉(zhuǎn)換器與信號(hào)處理器相連，通過(guò)出射光纖所接收信號(hào)的變化即可判斷反 光部件與光纖檢測(cè)端之間距離的變化，從而判斷出進(jìn)入活塞兩側(cè)的流體的壓差；
[0005] 檢測(cè)箱上具有流體入口和流體出口以使流體流經(jīng)檢測(cè)箱的內(nèi)部，活塞缸中隔板與 兩個(gè)活塞之間的兩個(gè)腔室分別通過(guò)一個(gè)流體通路與檢測(cè)箱相連通，還包括氣源，氣源的供 氣方向指向兩個(gè)流體通路的中間位置，且流體通路和氣源分別設(shè)置于流體在檢測(cè)箱內(nèi)部流 通路徑的相對(duì)兩側(cè)，如此設(shè)置，當(dāng)檢測(cè)箱內(nèi)的流體不流通時(shí)，流入隔板兩側(cè)腔室的流體壓力 應(yīng)當(dāng)相同，則兩個(gè)活塞的滑動(dòng)距離相同，而當(dāng)流體流動(dòng)后，流入隔板兩側(cè)腔室的流體壓力是 不同的，則兩個(gè)活塞的滑動(dòng)距離不同，這種壓力變化就會(huì)反映在光纖探頭檢測(cè)的光信號(hào)變 化上，即通過(guò)該傳感器檢測(cè)出流體流量等信息。
[0006] 氣源的噴氣方向與檢測(cè)箱內(nèi)流體的流通方向相垂直。
[0007] 還包括有光源、Y型耦合器和光纖，光源設(shè)置于光纖的一端用于產(chǎn)生光纖信號(hào)，光 纖的另一端經(jīng)Y型耦合器后分為檢測(cè)光纖和參考光纖，上述光源、Y型耦合器和光纖的組合 共有兩組，兩組上述組合中的檢測(cè)光纖一一對(duì)應(yīng)地接入傳感器探頭兩端的光纖檢測(cè)端，并 作為光纖檢測(cè)端的入射光纖，兩組上述組合中的參考光纖分別單獨(dú)連接有一個(gè)光電轉(zhuǎn)換 器，且光電轉(zhuǎn)換器均與信號(hào)處理器相連。光源發(fā)出的光信號(hào)耦合進(jìn)入到光纖內(nèi)，再通過(guò)Y型 耦合器分為兩路，一路經(jīng)檢測(cè)光纖到達(dá)光纖檢測(cè)端，照射到反光部件上，經(jīng)反射后的反射光 進(jìn)入接收光纖，由接收光纖傳輸?shù)焦怆娹D(zhuǎn)換器進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，再將信號(hào)輸入信號(hào)處理器進(jìn) 行信號(hào)處理;另一路經(jīng)參考光纖直接傳輸?shù)焦怆娹D(zhuǎn)換器進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換后也輸入到信號(hào)處理 器進(jìn)行信號(hào)處理，當(dāng)活塞左右兩側(cè)檢測(cè)腔內(nèi)的流體存在壓力差時(shí)，此時(shí)兩側(cè)阻尼彈簧被壓 縮的長(zhǎng)度不同，活塞產(chǎn)生的軸向位移也不同。因此，傳感器兩側(cè)光纖檢測(cè)端與反光部件之距 離就會(huì)不相等，從而兩光纖檢測(cè)端中接收光纖的輸出光信號(hào)強(qiáng)度不等，經(jīng)光電轉(zhuǎn)換及信號(hào) 處理計(jì)算后的輸出值大小即可反映兩側(cè)檢測(cè)腔內(nèi)流體的壓力差大小；
[0008] 傳感器探頭中，隔板與活塞缸為一體式結(jié)構(gòu)或隔板密封固定于活塞缸內(nèi)；
[0009] 活塞缸內(nèi)位于隔板兩側(cè)的腔室、兩個(gè)活塞、兩個(gè)彈簧以及隔板兩側(cè)的兩個(gè)流體通 路均相對(duì)于隔板對(duì)稱(chēng)設(shè)置，流體通路上均設(shè)置有過(guò)濾網(wǎng)。
[0010] 為保證光纖探頭的傳感效果，檢測(cè)更為精準(zhǔn)，兩個(gè)探頭安置孔均開(kāi)設(shè)在所在端蓋 的正中心位置，兩個(gè)探頭安置孔、兩個(gè)活塞及彈簧均同軸設(shè)置，兩個(gè)活塞及兩個(gè)彈簧的規(guī)格 及性能完全相同，反光部件與光纖檢測(cè)端垂直設(shè)置，反光部件為反光鏡或反光片，自然狀態(tài) 下，其中一個(gè)光纖檢測(cè)端到該光纖檢測(cè)端所對(duì)應(yīng)的反光部件的距離與另一個(gè)光纖檢測(cè)端到 該另一個(gè)光纖檢測(cè)端的距離相同，活塞與活塞缸的內(nèi)壁之間設(shè)置有活塞密封圈，以防止活 塞兩側(cè)的流體互相滲入；
[0011] 光纖檢測(cè)端與反光部件之間還設(shè)置有透光片，透光片為玻璃片，透光片均設(shè)置于 兩個(gè)探頭安置孔位于兩個(gè)端蓋內(nèi)側(cè)的端口處，且探頭安置孔的端口處通過(guò)透光片封閉設(shè) 置。
[0012] 作為優(yōu)選的結(jié)構(gòu)，所述光纖檢測(cè)端通過(guò)螺紋旋緊固定于探頭安置孔內(nèi)，以保證光 纖探頭定位的牢固和精確；
[0013] 利用上述傳感器檢測(cè)流體流量的方法，包括：
[0014] 若檢測(cè)箱內(nèi)無(wú)被測(cè)流體流動(dòng)，則活塞缸中兩個(gè)活塞與隔板之間所形成的兩個(gè)腔室 內(nèi)的流體壓力是相同的，兩個(gè)活塞的滑動(dòng)距離相同，光纖檢測(cè)端檢測(cè)到兩腔室壓差為零;若 檢測(cè)箱內(nèi)有被測(cè)流體流動(dòng)，啟動(dòng)氣源吹氣形成氣流，則被測(cè)流體與氣流在檢測(cè)箱內(nèi)發(fā)生相 互作用，使得被測(cè)流體和氣流的初始動(dòng)量發(fā)生改變，流體在檢測(cè)箱內(nèi)發(fā)生偏移，以致進(jìn)入活 塞缸的混合流體在隔板的兩側(cè)形成壓強(qiáng)差，高壓一側(cè)活塞的滑移距離大，因此，高壓一側(cè)的 光纖檢測(cè)端與反光部件之距離較小，從而，經(jīng)光電轉(zhuǎn)換及信號(hào)處理計(jì)算后的輸出值大小即 可反映兩側(cè)檢測(cè)腔內(nèi)流體的壓力差大小，再建立動(dòng)量壓差數(shù)學(xué)模型，推算得出流體動(dòng)量； [0015]所述動(dòng)量壓差數(shù)學(xué)模型如下:分析傳動(dòng)量與壓差之間的關(guān)系，設(shè)氣流的速度為Vs， 被測(cè)流體的速度為V，其中1是由氣源發(fā)射出來(lái)的氣流速度，為已知量，活塞兩端壓強(qiáng)差與 兩個(gè)流體的動(dòng)量隊(duì)/M有關(guān)，其中Μ為被測(cè)流體動(dòng)量，M s為氣流動(dòng)量，分別與朽與V2成正比。

[0020] 其中，1^為已知量，從而在已知Δ P后即可求得V的值，在試驗(yàn)中，我們?nèi)s等于5m/ s，取匕=2，V變化由lm/s到2m/s，其曲線(xiàn)如圖4所述。
[0021 ]氣源的噴氣方向與檢測(cè)箱內(nèi)流體的流通方向相垂直。
[0022]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，主要優(yōu)點(diǎn)如下：經(jīng)過(guò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、理論研究與實(shí)驗(yàn)分析可 知，該傳感器具有較小的結(jié)構(gòu)、較高的精確度與可靠性、較好的適應(yīng)性與互換性等，該傳感 器能適用于眾多流體流量檢測(cè)場(chǎng)合，將光電傳感原理應(yīng)用于流量檢測(cè)領(lǐng)域，輸出信號(hào)經(jīng)光 電轉(zhuǎn)換及信號(hào)處理計(jì)算后輸出值將成倍變化，從而提高了檢測(cè)靈敏度，具有十分重要的實(shí) 際應(yīng)用價(jià)值，對(duì)新型流量傳感器的設(shè)計(jì)與推廣起到了極大的推動(dòng)作用。
[0023]同時(shí)，該差壓傳感器采用活塞式結(jié)構(gòu)作為壓力探測(cè)器件，在兩側(cè)流體具有壓力差 時(shí)，活塞是平移運(yùn)動(dòng)，僅需根據(jù)活塞的平移量即可計(jì)算出流體壓力差，對(duì)于光纖傳感的要求 更低，計(jì)算和測(cè)量更為簡(jiǎn)單，且活塞結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，不易受外界干擾，不易損壞，使用壽命更 為長(zhǎng)久，使得傳感器的可靠性、適應(yīng)性及互換性都有了較大進(jìn)步，適宜用作流體流量的測(cè) 量;傳感器的強(qiáng)度補(bǔ)償原理更為簡(jiǎn)單，實(shí)用性更強(qiáng)。
【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1是該傳感器的系統(tǒng)原理圖；
[0025] 圖2是該傳感器探頭結(jié)構(gòu)的剖視圖；
[0026] 圖3是檢測(cè)原理圖；
[0027] 圖4是流體動(dòng)量與活塞兩邊壓強(qiáng)差的關(guān)系。
【具體實(shí)施方式】
[0028] 為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將參照附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一 步地詳細(xì)描述，
[0029] 實(shí)施例：
[0030] 參照?qǐng)D1至圖4,本實(shí)施例提供一種雙活塞對(duì)稱(chēng)阻尼式流量傳感器，包括傳感器探 頭1、光電轉(zhuǎn)換器2和信號(hào)處理器3,傳感器探頭1包括活塞缸11和設(shè)置于活塞缸11 一側(cè)的檢 測(cè)箱12,活塞缸11的兩端分別由端蓋13封閉，活塞缸11的中部位置設(shè)置有將活塞缸11內(nèi)部 密封分隔為左右兩個(gè)腔室的隔板14,隔板14與活塞缸11為一體式結(jié)構(gòu)，隔板14兩側(cè)的活塞 缸11內(nèi)分別滑動(dòng)設(shè)置有一活塞15,活塞15與其所在一側(cè)的端蓋13之間均設(shè)置有彈簧16,彈 簧16的一端固定于活塞15上，另一端固定于端蓋13上，所述兩端的端蓋13上均開(kāi)設(shè)有探頭 安置孔17,每個(gè)探頭安置孔17內(nèi)均設(shè)置有光纖檢測(cè)端19,活塞15上正對(duì)光纖檢測(cè)端19處設(shè) 置有反光部件18,光纖檢測(cè)端19與反光部件18之間還設(shè)置有透光片131，透光片131為玻璃 片，透光片131均設(shè)置于兩個(gè)探頭安置孔17位于兩個(gè)端蓋13內(nèi)側(cè)的端口處，且探頭安置孔17 的端口處通過(guò)透光片131封閉設(shè)置，光纖檢測(cè)端19的光纖束由入射光纖和出射光纖191集合 鎧裝而成，光纖檢測(cè)端19的出射光纖191與光電轉(zhuǎn)換器2相連，光電轉(zhuǎn)換器2與信號(hào)處理器3 相連，活塞缸11內(nèi)位于隔板14兩側(cè)的腔室、兩個(gè)活塞15、兩個(gè)彈簧16以及隔板14兩側(cè)的兩個(gè) 流體通路123均相對(duì)于隔板14對(duì)稱(chēng)設(shè)置，流體通路123上均設(shè)置有過(guò)濾網(wǎng)125,兩個(gè)探頭安置 孔17均開(kāi)設(shè)在所在端蓋13的正中心位置，兩個(gè)探頭安置孔17、兩個(gè)活塞15及彈簧16均同軸 設(shè)置，兩個(gè)活塞15及兩個(gè)彈簧16的規(guī)格及性能完全相同，反光部件18與光纖檢測(cè)端19垂直 設(shè)置，反光部件18為反光鏡或反光片，自然狀態(tài)下，其中一個(gè)光纖檢測(cè)端19到該光纖檢測(cè)端 19所對(duì)應(yīng)的反光部件18的距離與另一個(gè)光纖檢測(cè)端19到該另一個(gè)光纖檢測(cè)端19的距離相 同，活塞15與活塞缸11的內(nèi)壁之間設(shè)置有活塞密封圈151。
[0031] 檢測(cè)箱12上具有流體入口 121和流體出口 122以使流體流經(jīng)檢測(cè)箱12的內(nèi)部，活塞 缸11中隔板14與兩個(gè)活塞15之間的兩個(gè)腔室分別通過(guò)一個(gè)流體通路123與檢測(cè)箱12相連 通，還包括氣源124,氣源124的供氣方向指向兩個(gè)流體通路123的中間位置，且流體通路123 和氣源124分別設(shè)置于流體在檢測(cè)箱12內(nèi)部流通路徑的相對(duì)兩側(cè)，氣源124的噴氣方向與檢 測(cè)箱12內(nèi)流體的流通方向相垂直；
[0032] 光源4設(shè)置于光纖6的一端用于產(chǎn)生光纖信號(hào)，光纖6的另一端經(jīng)Y型耦合器5后分 為檢測(cè)光纖61和參考光纖62，上述光源4、Y型耦合器5和光纖6的組合共有兩組，兩組上述組 合中的檢測(cè)光纖61 對(duì)應(yīng)地接入傳感器探頭1兩端的光纖檢測(cè)端19,并作為光纖檢測(cè)端 19的入射光纖，兩組上述組合中的參考光纖62分別單獨(dú)連接有一個(gè)光電轉(zhuǎn)換器2,且光電轉(zhuǎn) 換器2均與信號(hào)處理器3相連。
[0033] 利用上述傳感器檢測(cè)流體流量的方法，包括：
[0034] 若檢測(cè)箱12內(nèi)無(wú)被測(cè)流體流動(dòng)，則活塞缸11中兩個(gè)活塞15與隔板14之間所形成的 兩個(gè)腔室內(nèi)的流體壓力是相同的，兩個(gè)活塞15的滑動(dòng)距離相同，光纖檢測(cè)端19檢測(cè)到兩腔 室壓差為零;若檢測(cè)箱12內(nèi)有被測(cè)流體流動(dòng)，啟動(dòng)氣源124吹氣形成氣流，則被測(cè)流體與氣 流在檢測(cè)箱12內(nèi)發(fā)生相互作用，使得被測(cè)流體和氣流的初始動(dòng)量發(fā)生改變，流體在檢測(cè)箱 12內(nèi)發(fā)生偏移，以致進(jìn)入活塞缸11的混合流體在隔板14的兩側(cè)形成壓強(qiáng)差，高壓一側(cè)活塞 15的滑移距離大，因此，高壓一側(cè)的光纖檢測(cè)端19與反光部件18之距離較小，從而，經(jīng)光電 轉(zhuǎn)換及信號(hào)處理計(jì)算后的輸出值大小即可反映兩側(cè)檢測(cè)腔內(nèi)流體的壓力差大小，再建立動(dòng) 量壓差數(shù)學(xué)模型，推算得出流體動(dòng)量。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種雙活塞對(duì)稱(chēng)阻尼式流量傳感器，其特征在于:包括傳感器探頭（1)、光電轉(zhuǎn)換器 (2)和信號(hào)處理器(3)，傳感器探頭（1)包括活塞缸（11)和設(shè)置于活塞缸（11) 一側(cè)的檢測(cè)箱 (12)，活塞缸（11)的兩端分別由端蓋（13)封閉，活塞缸（11)的中部位置設(shè)置有將活塞缸 (11)內(nèi)部密封分隔為左右兩個(gè)腔室的隔板(14)，隔板(14)兩側(cè)的活塞缸(11)內(nèi)分別滑動(dòng)設(shè) 置有一活塞（15)，活塞（15)與其所在一側(cè)的端蓋（13)之間均設(shè)置有彈簧（16)，彈簧（16)的 一端固定于活塞（15)上，另一端固定于端蓋（13)上，所述兩端的端蓋13上均開(kāi)設(shè)有探頭安 置孔（17)，每個(gè)探頭安置孔（17)內(nèi)均設(shè)置有光纖檢測(cè)端（19)，活塞（15)上正對(duì)光纖檢測(cè)端 (19)處設(shè)置有反光部件（18)，光纖檢測(cè)端（19)的光纖束由入射光纖和出射光纖（191)集合 鎧裝而成，光纖檢測(cè)端（19)的出射光纖（191)與光電轉(zhuǎn)換器(2)相連，光電轉(zhuǎn)換器(2)與信號(hào) 處理器(3)相連； 檢測(cè)箱（12)上具有流體入口（121)和流體出口（ 122)以使流體流經(jīng)檢測(cè)箱（12)的內(nèi)部， 活塞缸(11)中隔板(14)與兩個(gè)活塞（15)之間的兩個(gè)腔室分別通過(guò)一個(gè)流體通路(123)與檢 測(cè)箱（12)相連通，還包括氣源（124)，氣源（124)的供氣方向指向兩個(gè)流體通路（123)的中間 位置，且流體通路（123)和氣源（124)分別設(shè)置于流體在檢測(cè)箱（12)內(nèi)部流通路徑的相對(duì)兩 側(cè)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種雙活塞對(duì)稱(chēng)阻尼式流量傳感器，其特征在于:氣源（124)的 噴氣方向與檢測(cè)箱(12)內(nèi)流體的流通方向相垂直。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述一種雙活塞對(duì)稱(chēng)阻尼式流量傳感器，其特征在于:還包括有 光源(4)、Y型耦合器(5)和光纖(6)，光源(4)設(shè)置于光纖(6)的一端用于產(chǎn)生光纖信號(hào)，光纖 (6)的另一端經(jīng)Υ型耦合器(5)后分為檢測(cè)光纖(61)和參考光纖(62)，上述光源(4)、Υ型耦合 器(5)和光纖(6)的組合共有兩組，兩組上述組合中的檢測(cè)光纖(61)-一對(duì)應(yīng)地接入傳感器 探頭（1)兩端的光纖檢測(cè)端（19)，并作為光纖檢測(cè)端（19)的入射光纖，兩組上述組合中的參 考光纖(62)分別單獨(dú)連接有一個(gè)光電轉(zhuǎn)換器(2)，且光電轉(zhuǎn)換器(2)均與信號(hào)處理器(3)相 連。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種雙活塞對(duì)稱(chēng)阻尼式流量傳感器，其特征在于：傳感器探頭 (1)中，隔板(14)與活塞缸(11)為一體式結(jié)構(gòu)或隔板(14)密封固定于活塞缸(11)內(nèi)。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種雙活塞對(duì)稱(chēng)阻尼式流量傳感器，其特征在于:活塞缸（11)內(nèi) 位于隔板（14)兩側(cè)的腔室、兩個(gè)活塞（15)、兩個(gè)彈簧（16)以及隔板（14)兩側(cè)的兩個(gè)流體通 路（123)均相對(duì)于隔板(14)對(duì)稱(chēng)設(shè)置，流體通路123上均設(shè)置有過(guò)濾網(wǎng)（125)。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種雙活塞對(duì)稱(chēng)阻尼式流量傳感器，其特征在于:兩個(gè)探頭安置 孔（17)均開(kāi)設(shè)在所在端蓋（13)的正中心位置，兩個(gè)探頭安置孔（17)、兩個(gè)活塞（15)及彈簧 (16)均同軸設(shè)置，兩個(gè)活塞（15)及兩個(gè)彈簧（16)的規(guī)格及性能完全相同，反光部件（18)與 光纖檢測(cè)端（19)垂直設(shè)置，反光部件（18)為反光鏡或反光片，自然狀態(tài)下，其中一個(gè)光纖檢 測(cè)端（19)到該光纖檢測(cè)端（19)所對(duì)應(yīng)的反光部件（18)的距離與另一個(gè)光纖檢測(cè)端（19)到 該另一個(gè)光纖檢測(cè)端（19)的距離相同，活塞（15)與活塞缸（11)的內(nèi)壁之間設(shè)置有活塞密封 圈（151) 〇7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種雙活塞對(duì)稱(chēng)阻尼式流量傳感器，其特征在于：光纖檢測(cè)端 (19)與反光部件18之間還設(shè)置有透光片（131)，透光片（131)為玻璃片，透光片（131)均設(shè)置 于兩個(gè)探頭安置孔(17)位于兩個(gè)端蓋（13)內(nèi)側(cè)的端口處，且探頭安置孔(17)的端口處通過(guò) 透光片（131)封閉設(shè)置。8. 利用權(quán)利要求3所述傳感器檢測(cè)流體流量的方法，其特征在于，方法如下： 若檢測(cè)箱（12)內(nèi)無(wú)被測(cè)流體流動(dòng)，則活塞缸（11)中兩個(gè)活塞（15)與隔板（14)之間所形 成的兩個(gè)腔室內(nèi)的流體壓力是相同的，兩個(gè)活塞（15)的滑動(dòng)距離相同，光纖檢測(cè)端（19)檢 測(cè)到兩腔室壓差為零;若檢測(cè)箱（12)內(nèi)有被測(cè)流體流動(dòng)，啟動(dòng)氣源（124)吹氣形成氣流，則 被測(cè)流體與氣流在檢測(cè)箱（12)內(nèi)發(fā)生相互作用，使得被測(cè)流體和氣流的初始動(dòng)量發(fā)生改 變，流體在檢測(cè)箱（12)內(nèi)發(fā)生偏移，以致進(jìn)入活塞缸（11)的混合流體在隔板（14)的兩側(cè)形 成壓強(qiáng)差，高壓一側(cè)活塞（15)的滑移距離大，因此，高壓一側(cè)的光纖檢測(cè)端（19)與反光部件 (18)之距離較小，從而，經(jīng)光電轉(zhuǎn)換及信號(hào)處理計(jì)算后的輸出值大小即可反映兩側(cè)檢測(cè)腔 內(nèi)流體的壓力差大小，再建立動(dòng)量壓差數(shù)學(xué)模型，推算得出流體動(dòng)量。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述檢測(cè)流體流量的方法，其特征在于：所述動(dòng)量壓差數(shù)學(xué)模型如 下:分析傳動(dòng)量與壓差之間的關(guān)系，設(shè)氣流的速度為V s，被測(cè)流體的速度為V，其中Vs是由氣 源（124)發(fā)射出來(lái)的氣流速度，為已知量，活塞兩端壓強(qiáng)差與兩個(gè)流體的動(dòng)量Ms/M有關(guān)，其 中Μ為被測(cè)流體動(dòng)量，M s為氣流動(dòng)量，分別與F__i與V2成正比； M=kV2； 為常數(shù)；其中，kA已知量，從而在已知Δ P后即可求得V的值。
【文檔編號(hào)】G01F1/34GK105865544SQ201610367052
【公開(kāi)日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年5月30日
【發(fā)明人】胡浩, 鐘麗瓊
【申請(qǐng)人】貴州大學(xué)