[发明专利]一种抗振动冲击的双涡轮转子流量计

说明书

本发明公开了一种抗振动冲击的双涡轮转子流量计，包括连接杆、上游导流罩、下游导流罩、过度件、上游涡轮转子、下游涡轮转子、锁紧螺母、导流件、主壳体、传感器组件，上游导流罩、下游导流罩分别设置于主壳体相对两端的内部，连接杆两端分别穿设于上游导流罩、下游导流罩并分别通过一个锁紧螺母对应固定，上游涡轮转子、下游涡轮转子间隔套设于连接杆上并与其转动连接，上游涡轮转子和下游涡轮转子结构相同，转向相反。本发明通过结构完全相同的上游涡轮转子和下游涡轮转子通过动量协同匹配效应可以减小振动影响，使振动的影响相互抵消；上游导流罩、下游导流罩可以稳定来流，使流量在振动条件下测量准确，本发明结构可靠，具有广阔应用前景。

技术领域

本发明涉及一种测量仪器，尤其是涉及一种抗振动冲击的双涡轮转子流量计。

背景技术

飞行器在飞行过程中处于强振动载荷、强温差、高压力、强电气噪声等极端恶劣环境，其中使用的燃油流量计必须能够经受住环境的考验、能够在恶劣的条件下运行、还必须适用于极其狭窄的空间，以提供高精确、可重复的测量结果。而且随着飞行速度和高度的不断增加，燃油计量环境变得更加严酷(温度更高，振动更大)，对测量设备的要求变得更加严格(更小，更轻，更稳定，更准确)，这种极端恶劣的工作环境，特别是高达几十G的强振动载荷，使得获取高精度的燃油流量数据面临巨大的挑战。

专利公开号为CN209945431U名称为“一种抗振涡街流量计”的专利：流量计壳体的一端设置有流量计入口，流量计壳体内一端固定连接涡街信号发生体，壳体的另一端上侧设置有圆孔，并在圆孔中安装有传感器。传感器只感受流体的涡街信号振动，不受管道的径向振动影响，从而达到抗振的目的。然而，上述涡街流量计抗振局限：首先，抗振方向上的局限，垂直于流动方向上的振动会导致流量失稳；其次，流量计需要很长的直管段，从而在空间狭小的地方很难应用；最后，抗振强度不足，通道流体高流速冲击会使涡街发生体的悬臂产生附加振动，使测量精度降低。

专利公开号为CN208282874U名称为“一种气体涡轮流量计”的专利，壳体通过螺栓固定流量积算仪与机芯，所述机芯由前后导流体、旋转轴和叶轮组成，此型涡轮流量计通过设置的压力传感器、流量信号传感器和温度传感器与流量积算仪之间的相互配合。然而，上述涡轮流量计存在以下缺陷：采用单涡轮的构型，振动引起的不稳定流动，导致涡轮的转速明显变化，影响流量计的精确度；叶轮采用直叶片，难以将流体动能有效转化为叶片冲击能量，对流量变化响应较低；抗振方向上的局限，垂直于流动方向上的振动会导致流量失稳；流量计需要很长的直管段，从而在空间狭小的地方很难应用。

专利号为CN100342217C名称为“在不参照粘度的情况下利用涡轮流量计测量通过它的流体流量的方法和装置”。该专利首先标定Strouhal数和Roshko数之间的关系，将前后涡轮的频率带入公式Roc＝(f1+f2)/v*(1+2a(Top-Tref))，得出Roc，再过Strouhal数和Roshko数标定表，查出对应的组合Strouhal数。用公式Stc＝(f1+f2)/q*(1+3a(Top-Tref))反算出流量q的值。从而到达在不参照粘度的情况下得出流体流量。专利号为CN204313891U，名称为“一种自校准双叶轮涡轮流量计”，该专利前后叶轮具有子校准及平衡作用，提高了可测流量上限，拓展了流量计轴承使用寿命。但是，上述两项专利只公开了如何通过叶轮转速反算流量，均没有考虑减小振动影响，导致这种结构无法在强振动环境下使用。

发明内容

发明目的：针对上述问题，本发明的目的是提供一种抗振动冲击的双涡轮转子流量计，解决当前飞行器在高速飞行时处于强振动干扰下的高精度流量计量问题，保证精度，使其能够适用于恶劣的航空飞行环境。