[发明专利]叶轮式流量计流量高速采样传感器

说明书

技术领域

本发明涉及一种高速采样传感器，尤其涉及一种叶轮式流量计流量高速采样传感器，属于传感器采样领域。

背景技术

叶轮式流量计作为一种测量气体、液体流量的装置被广泛应用，其关键部件是测量传感器。现有叶轮式流量计大多都是在产生制造中组装和调试，有效探测距离小，探测速度低，温漂大，对应用环境条件要求高，一旦发生损坏，维修和更换都需要停工处理，维护维修麻烦。另外，现有叶轮式流量计自身抗污染效果都不好，抗干扰能力差；需要额外配置保护装置加以保护，致使流量计的生产制造与检验困难，在正常使用中损坏几率高，这就带来了安装工艺复杂，维修成本高等弊端。特别是在实际使用过程中传感器受温度、压力变化的影响造成严重的信号漂移，导致不能正常采样，致使整个测量设备功能失效，由于传感器探测距离小，一旦出现故障，整个测量设备或仪器就无法正常工作，必须在停止运行的情况下更换整个测量设备或仪器，损失严重，这是多年来困绕叶轮流量计应用的一大难题；但是，叶轮式流量计又是众多流量计中基表精确度最高，重复性最好，应用广泛的流量计；特别是在大型天然气输送管道系统中应用最为广泛，在中国，在西欧和北美等发达国家和地区的天然气管道上应用最多的也是这种流量计。因此，急需研制一种新型的应用于叶轮式流量计的流量传感器，本发明是针对上述问题而专门设计的。

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足，提供一种叶轮式流量计流量高速采样传感器，解决了传统采样传感器探测距离短、抗干扰能力差及测量速度低的问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种叶轮式流量计流量高速采样传感器，包括叶轮式流量计及高速采样传感器，所述叶轮式流量计包括叶轮、叶片及流量计壳体，所述叶轮上含有两个或以上的叶片，所述高速采样传感器包括：

高速采样探头：所述高速采样探头可以根据叶轮式流量计基表的具体结构和指标要求，做出不同的结构形式，用以探测叶片位移信号；

传感器控制器：所述传感器控制器用于接收高速采样探头采集到到信号，并将采集到的信号进行处理；

所述高速采样探头与所述传感器控制器连接。

进一步的，所述传感器控制器包括：

无线电波发生装置：所述无线电波发生装置的一端与所述高速采样探头相连接，所述无线电波发生装置用以接收所述高速采样探头采集到的信号，产生聚焦的电磁波，将聚焦的电磁波通过高速采样探头发射到所述叶片上，并产生电磁波回波信号；

无线电波接收装置：所述无线电波接收装置与所述无线电波发生装置相连接，用以接收电磁波回波信号，该回波信号使扫描基频急剧升高和降低，从而产生时间极短的反映叶片位移信号的反馈量信号；

采样识别装置：所述采样识别装置与所述无线电波接收装置相连接，用以接收无线电波接收装置产生的反馈量信号，以便识别叶片的转动位移量；

边沿陡峭脉冲发生装置：所述边沿陡峭脉冲发生装置与所述采样识别装置集成在一个模块内，用以将采样识别装置识别的叶片转动位移量转化成陡峭脉冲信号；

采样信号转换装置：所述采样信号转换装置与所述边沿陡峭脉冲发生装置相连接，用以将边沿陡峭脉冲发生装置产生的陡峭脉冲信号转化成矩形脉冲信号；

传感器信号输出装置：所述传感器信号输出装置与所述采样信号转换装置相连接，用以将所述采样信号转换装置转换的矩形脉冲信号输出至外部控制装置上；

电源供电装置：所述电源供电装置分别与所述无线电波发生装置、无线电波接收装置、采样识别装置、边沿陡峭脉冲发生装置、采样信号转换装置及传感器信号输出装置相连接，用以给上述装置供电。

进一步的，所述高速采样探头包括引线、分层线圈、线圈支架及保护支架，所述分层线圈缠绕在所述线圈支架后，与所述引线相连接，所述保护支架位于所述线圈支架外部，用以保护所述分层线圈及线圈支架。

作为本发明的进一步优化，所述分层线圈为一层或以上。

作为本发明的进一步优化，所述引线为两条或以上。

本发明的有益效果是：同其它技术相比，本发明具有如下特点：

一、本发明按不同的应用场合和应用需要可将硬质外壳装在流量计基表上，可以是整体器件，也可以是分装器件。

二、本发明信号输出最高频率超过10000Hz；一般情况下信号输出范围为0-10000Hz。

三、本发明采用微功耗设计，数字信号输出时功率低。

四、本发明探测距离远，便于安装，且具有优良的抗干扰特性，良好的抗强磁场能力，良好的温度特性。由于采用数字模拟混合电路设计且供电电压宽，几乎不产生温漂。