[实用新型]在线更换型隐形感应式流量计

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种管道内流体流量的测量装置，具体地说是一种在线更换型隐形感应式流量计。可用于测量管道中各类流动介质如：蒸汽、气体、液体的流量。

背景技术

我们知道，上世纪70年代第一台涡街流量计的诞生，轰动世界流量行业，美国专家预言不久的将来会取代已大量应用了上百年的节流装置。几十年来，各国科学家，流量行业科技人员，广大用户在科研、生产、应用中经历了不懈努力，相继出现了热敏电阻、压电晶体、差动电容、超声波等原理及器件制造的涡街流量计，由于其核心部件检测流量信号的涡街传感器，当其出现损坏和泄露等故障时，需要停流才能更换检修。但上述流量计大多不能实现在线不停流更换检修传感器。

停流检修意味着生产线要停产，停产是现代化生产中的一个大忌，如石化厂停产一小时就可能损失上百万元，甚至更多，供热管网不仅影响生产，还将影响百姓的正常生活。因此广大用户极为期盼性能优良，安装和方便的在线可更换的流量计。     目前在线可更换的涡街流量计存在的问题有：（一）、结构设计存在的缺陷  如专利号为01205954.4和专利号为101979964A均采用插接结构，其共同点是将装有感应元件的探头的振动杆插接在另一个类似的金属振动杆或弹性体与支撑腔插接，另一个共同点都是采用长条形压电晶体感应元件。他们的缺点是生产制造复杂，加工和组装难度大，难以批量生产，特别是其接触点易产生振动噪声，影响旋涡作用力的传递，信号质量远不如单体探头结构，抗振动性能很差，因此信噪比较差，严重时无法正常工作，更难以测量小流量。信噪比的好坏是直接影响流量计性能优劣的重要指标。（二）、感应元件压电晶体电原理与结构存在的缺陷  上述大多是将压电晶体封装在探头壳体中或紧固焊封成一体如专利号为01261173.5，01205954.4，一旦损坏，无法在线拆换。专利号为01261173.5， 其圆片形压电陶瓷采用一端面电极板是紧贴在探头金属壳体的底面，即与大地连在一起并由机壳或压块引出信号线，另一端面电极板与探头金属壳体绝缘并引出另一信号线，这种信号引线由于未与大地悬空，易受地电流干扰的影响。上述压电晶体电原理是并联方式，信号较弱，信噪比差，当有机械振动时，流量信号上会叠加振动信号，当振动信号大于流量计信号时流量信号发生奇变，造成漏波或增波，这就造成测量结果误差很大，严重时无法正常工作，无流体流动时的空管更是如此。信噪比是衡量一台流量计重要的性能指标。由于信噪比差，流量较小时信号太弱检测不出来，可测最小流量，也称下限流量，是衡量一台流量计的又一重要性能指标。

本申请发明人曾提出了一种更换型感应式涡街流量计，专利号为201120029273.0，其由管道表体、旋涡发生体、感应探头、表头组成，感应探头安装在管道表体上，所述感应探头设有一振动杆，振动杆上部为与振动杆一体设置的套筒，套筒的底为一封闭的感振片，感振片和与其垂直的振动杆组成“T”形悬臂结构，套筒中感振片的上平面贴合安装有感应元件。因感应元件压电陶瓷片被紧固在探头壳体中，很难掌控压紧螺母对感应元件压电陶瓷片的压力，稍有不当就会将感应元件压电陶瓷片压碎损坏，另外感应元件压电陶瓷片与探头底平面贴合不好和受压不均都会造成感应元件压电陶瓷片碎裂损坏。另外，上述流量计探头大多采用的是法兰安装结构，其与表体间采用密封垫，时有发生泄漏事故。流量计的探头振动杆一般深入到管道表体内径内且在旋涡发生体之中。在一定流速下由于振动杆产生二次涡流，故这种结构会产生非线性失真，影响测量精度，是涡街流量计至今不可逾越的难题，精度是衡量一台流量计又一重要性能指标。鉴于上述所述结构，易受高流速的冲击，在一定振荡频率下会使探头杆断裂。难以实现高温介质的测量，受压电陶瓷特性限制一般只能满足300℃左右的范围内使用，超过温度范围则会使压电效应消失。温度范围窄，特别是大于450℃以上的高温介质目前世界尚无法检测。

另外，现有技术检测旋涡信号的探头设置在旋涡发生体的尾部，要承受流体的冲击力，在一定流速和频率下使探头的振动杆产生共振造成振动杆断裂。同时，在一定流速下由于振动杆产生二次涡流，故这种结构会产生非线性失真，影响测量精度。

发明内容

本实用新型所要解决的上述技术问题是克服上述现有技术的不足，提供一种结构简单、体积小，安装和维修简便，测量精度高，抗振动性能好，可测小流量、量程宽、耐高温高压，安全可靠，可实现不停流检修并方便更换感应检测传感器的在线更换型隐形感应式流量计。