[发明专利]一种新型涡街传感器及其流量测试方法

说明书

本发明公开了一种新型涡街传感器及其流量测试方法，属于涡街传感器技术领域，解决了现有技术中的涡街传感器容易受环境中流速和管线震动等影响导致测量精度低的问题，本发明包括涡街本体，所述涡街本体为管状结构，涡街本体内安装有旋涡发生器，涡街本体上方连接有传感器密封端盖，所述传感器密封端盖与涡街本体之间安装有涡街传感器，所述涡街传感器的下端伸入涡街本体的管道内，涡街传感器内从上至下依次安装有六轴加速器、系统柔性压力芯片、柔性温度芯片，涡街传感器上方连接有环境柔性压力芯片。本发明提出了采用旋涡原理并测量旋涡强度实现多相流流体测量的全新思路与测量方法，可减少干扰，提高精度。

技术领域

本发明属于涡街传感器技术领域，具体涉及一种新型涡街传感器及其流量测试方法。

背景技术

涡街流量仪表是根据卡门涡街理论，利用了流体的自然振动原理，以压电晶体或差动电容作为检测部件而制成的一种速度式流量仪表。具有无可动部件、测量范围度大、介质适应性广、结构简单、安装维护方便等特点。可广泛应用于石油化工、冶金机械、食品、造纸，以及城市管道供热、供水、煤气等行业的各种液体、气体、蒸气等单相或多相流体的工艺计量和节能管理。

传统的涡街传感器只是一种检测涡街频率的工具，通过涡街原理来计算流量，此方法计算出的流量不精确，且在高流速下，传感器易破碎，又由于工艺管线震动或安装不当，会导致传统传感器受环境影响很大，影响测量精度。因此，我们需设计一种受环境震动影响小、测量精度高的涡街传感器。

发明内容

本发明的目的在于：

为解决现有技术中的涡街传感器容易受环境中流速和管线震动等影响导致测量精度低的问题，而提供一种新型涡街传感器及其流量测试方法。

本发明采用的技术方案如下：

一种新型涡街传感器，其特征在于，包括涡街本体，所述涡街本体为管状结构，涡街本体内安装有旋涡发生器，涡街本体上方连接有传感器密封端盖，所述传感器密封端盖与涡街本体之间安装有涡街传感器，所述涡街传感器的下端伸入涡街本体的管道内，涡街传感器内从上至下依次安装有六轴加速器、系统柔性压力芯片、柔性温度芯片，涡街传感器上方连接有环境柔性压力芯片。

进一步地，所述环境柔性压力芯片与六轴加速器之间连接有胶封。

进一步地，所述旋涡发生器与涡街传感器均穿过涡街本体的管道中心轴线安装。

一种新型涡街传感器的流量测试方法，使用上述的涡街传感器进行，其特征在于，保持涡街本体内的流体流速恒定，固定涡街传感器的各个测量芯片，通过旋涡发生器在涡街本体内使多相流体产生涡街旋涡，产生的旋涡与涡街传感器碰撞产生震动，采用系统柔性压力芯片测出旋涡的频率和震动强度，柔性温度芯片测出温度，计算出当前流体中的气相密度ρ_g、液相密度ρ_L以及固相的密度ρ_s，再通过六轴加速器所测得数据进行计算，得出流体气相流量、液相流量。

进一步地，通过涡街传感器测得的涡街信号强度λ计量出流体的各相密度ρ，通过计算得出流量。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本发明摒弃传统的测量方法，在传感器上集成多个柔性芯片，防止传感器被损坏，多方位测量流体参数，解决工艺管线震动或安装不当造成的干扰，并通过系统修正，得出更为精确可靠的多相流流量数据，真正意义上的实现多相流中的气相流量、液相流量及含含液率(含气率)的实时在线计量。

2、本发明传感器内置超灵敏柔性芯片传感器，对流体的震动频率、震幅、压力、温度能准确测量。

3、本发明传感器嵌入六轴加速器，可独立测量多维度的震动及频率，提高震幅的测量精度。