[实用新型]一种双旋翼机械式流量传感器

说明书

(一)技术领域：

本实用新型涉及一种机械式流量传感器，特别是一种适合于集中供热收费计量用热量表应用场合的双旋翼机械式流量传感器。

(二)技术背景：

随我国国民经济的高速发展，对资源的需求越来越大，尤其凸出的是水资源和石油资源。我国水资源的人均占有量只有2710立方米，约为世界人均占有量的1/4，居世界第88位。国外一些国家工业用水早已采取循环用水措施，水的重复利用率高达70％～90％左右，而中国多数城市还停留在20％～50％的水平上。由于工艺技术落后，工业用水定额也远远高于国外先进水平。中国占世界石油储量的1.5％，产量占世界总量的4.5％，但消费量却占世界总量的8.2％。经历了世界性的金融危机以来，为了保证我国国民经济的可持续发展，节约能源早已提到议事日程上来，国家加大了节能力度，出台了相应的法律法规，计量收费供水和供热势在必行，因此，本实用新型在当前形势下有着极其广阔的应用前景。

我国供热、供水计量收费仪表——流量传感器(流量计)中，机械式流量传感器(流量计)市场占有量高达80％以上，而且均为单旋翼流量计(或称为旋翼式流量计)。严格定义，中小流量使用单个直翼的旋翼式流量计，大流量使用螺翼式流量计(其旋翼为空间曲面)。随着我国科学技术水平的不断提高，和综合国力的不断增强，新型流量计的应用也不断增加，如：超声流量计，某些场合也有引导使用超声流量计的舆论和指令。按照我国国情，供热水质问题，不仅使机械式流量计失效，同样也使超声流量计失效，不是有否机械运动部件的问题，而是水质使机械流量计产生运动故障，同样也使超声流量计出现发射和接收故障，极端时候出现：超声发射后，根本无法到达接收器上。另，从欧洲近百年的集中供热收费计量的经验证明，虽然有超声流量计，但机械式流量计在欧洲的市场保有量和使用量的两大指标均占80％以上。而且超声流量计的制造成本是机械式流量计的数倍，虽然由于电子技术的进步，使超声技术应用更加便捷，但其成本远高于机械式流量计，因此机械式流量传感器(流量计)的技术创新和推广应用才是符合我国国情最好途径。

(三)实用新型内容：

本实用新型的目的在于设计一种双旋翼机械式流量传感器，它能够解决现有技术的不足，有效的提高了流量传感器的计量精度和稳定性。

本实用新型的技术方案：一种双旋翼机械式流量传感器，包括流量计进水口、流量计壳体、流量计上盖、计量室顶部的空腔、流量计压盖、叶轮、计量室、下支撑盘及出水口；所说的下支撑盘固定在流量计壳体底部；所说的叶轮轴下端装在下支撑盘轴套中；所说的流量计上盖装在流量计壳体内的计量室上部；所说的叶轮轴上端装在流量计上盖的轴套中；所说的流量计压盖依螺纹装在流量计壳体顶部的螺纹孔中；其特征在于所说的叶轮为双旋翼叶轮，它由主旋翼、副旋翼、叶轮体、叶轮轴及传感元件构成；所说的叶轮体上有主旋翼和副旋翼；所说的叶轮轴位于叶轮体中心；所说的传感元件嵌在叶轮体内；所说的主旋翼在副旋翼下方；所说的主旋翼和副旋翼均至少为3个。

上述所说的主旋翼为直旋翼，即轮廓包络母线平行于叶轮轴轴线形成的几何形体；或为螺翼，其叶片翼形为空间曲面。

上述所说的主旋翼与叶轮体为一体。

上述所说的副旋翼为螺翼，即为空间螺旋面。

上述所说的副旋翼的旋向产生一沿轴向且指向计量室顶部的分力，该分力作用在流体上。

上述所说的副旋翼与叶轮体为一体；或与叶轮体为分体。

上述所说的传感元件为磁体、齿轮或感应板。

上述所说的磁体为磁环；所说的齿轮为湿式流量传感器；所说的感应板为无磁流量传感器。

上述所说的流量计壳体材料为H59-1黄铜；流量计上盖材料为PPS工程塑料；双旋翼叶轮材料为高温PP工程塑料；流量计压盖材料为H59-1黄铜；下支撑盘材料为PPS工程塑料。

本实用新型的工作过程为：(1)流体从流量计进水口进入计量室后，推动双旋翼叶轮旋转；(2)主旋翼将通过计量室流体瞬时流速转变叶轮的转动；其转动的瞬时转速为通过计量室流体瞬时流速的函数；(3)副旋翼在流体轴向力的作用下，产生向下推动轴向力，使双旋翼叶轮轴向位置稳定运行在计量室下部，双旋翼叶轮轴下端靠近下支撑盘轴套底部；(4)双旋翼叶轮旋转的同时也反作用于流体一个向上指向计量室顶部空腔的反力，使一部分流体挤压和排出计量室顶部残留的空气，这样形成了有利于流体计量的紊流条件，消除了计量室顶部残留的空气的不利影响，稳定了叶轮的工作时的相对位置；(5)流体通过计量室从出水口流出，完成计量工作。