CN211553004U - 一种基于浮子式和磁致伸缩原理的气液共用流量计 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于浮子式和磁致伸缩原理的气液共用流量计，涉及流量计技术领域。本实用新型包括浮子式流量计部分以及安装于浮子式流量计部分上的磁致伸缩位移传感器部分，浮子式流量计部分包括壳体、设置于壳体内的流量椎管、位于流量椎管内部的浮子、设置于壳体上并通过连接孔道与流量椎管相连通的出水端口和进水端口。本实用新型是将浮子流量计和磁致伸缩位移传感器有机地结合在一起，形成了一种新型产品，浮子流量计和磁致伸缩液位移传感器均是成熟产品，将这两种产品结合在一起，结合了上述两种产品精度高的优势，浮子液位计不仅可人工直观读数，也可以电信号输出，适用于气液共用检测。
Description
技术领域
本实用新型属于流量计技术领域，特别是涉及一种基于浮子式和磁致伸缩原理的气液共用流量计。
背景技术
流量计是用于测量流体流量的仪表。随着工业的发展，对流量测量的准确度和范围要求越来越高，为了适应多种用途，各种类型的流量计相继问世，得到广泛应用，是工业测量中最重要的参数之一。
常见的流量计按测量原理分有：差压、转子、涡街，孔板，浮子，旋进旋涡，气体涡轮，威力巴、弯管、电磁、超声波等。可测量的介质包括：气体、液体、蒸汽。
本专利是将浮子流量计和磁致伸缩位移传感器有机地结合在一起，形成了一种新型产品。浮子液位计基于使用简单、费用低、读取直观的特点。但由于很难输出电信号，一直属于流量计的低端产品。磁致伸缩位移传感器具有：可靠性好、精度高、价格适中的特点。将这两种产品结合在一起，浮子液位计不仅可人工直观读数，也可以电信号输出，使得流量测量领域多了一款产品；同时，也扩宽的磁致伸缩位移传感器的应用范围，为磁致伸缩技术的发展和推广开辟了新的领域。和其它类型的液位计相比，本实用新型提出的该产品的主要特点为：直观、可靠、精度高、成本适中，可广泛应用于各种气体、液体的流量测量。
实用新型内容
本实用新型的一种基于浮子式和磁致伸缩原理的气液共用流量计，是将浮子流量计和磁致伸缩位移传感器有机地结合在一起，形成了一种新型产品，浮子流量计和磁致伸缩液位移传感器均是成熟产品，将这两种产品结合在一起，结合了上述两种产品精度高的优势，浮子液位计不仅可人工直观读数，也可以电信号输出，适用于气液共用检测。
为解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：
本实用新型的一种基于浮子式和磁致伸缩原理的气液共用流量计，包括浮子式流量计部分以及安装于浮子式流量计部分上的磁致伸缩位移传感器部分，所述浮子式流量计部分包括壳体、设置于壳体内的流量椎管、位于流量椎管内部的浮子、设置于壳体上并通过连接孔道与流量椎管相连通的出水端口和进水端口；
所述磁致伸缩位移传感器部分包括安装于壳体外部的电子仓以及安装于流量椎管内部的磁致伸缩测杆；所述磁致伸缩测杆的一端与电子仓相连，顶部与流量椎管内顶部连接；所述浮子滑动套接于磁致伸缩测杆上。
进一步地，所述磁致伸缩测杆于流量椎管顶部中心位置贯穿插入，所述磁致伸缩测杆采用与流量椎管管体走向一致的直杆。
进一步地，所述浮子初始位置与流量椎管的底端内侧壁间隙配合，所述流量椎管的截面开口由下至上逐渐增大。
进一步地，所述电子仓内设置有与磁致伸缩测杆顶端相配合的前阻尼器以及用于回波检测的回波检出机构。
进一步地，所述流量椎管的内底部与磁致伸缩测杆相连的位置设置有与磁致伸缩测杆相配合的后阻尼器。
进一步地，所述浮子采用圆环永久磁铁，所述浮子的内侧端与外侧端极性相反，所述浮子于磁致伸缩测杆周侧形成环形磁场。
本实用新型具有以下有益效果：
本实用新型是将浮子流量计和磁致伸缩位移传感器有机地结合在一起，形成了一种新型产品，浮子流量计和磁致伸缩液位移传感器均是成熟产品，将这两种产品结合在一起，结合了上述两种产品精度高的优势，浮子液位计不仅可人工直观读数，也可以电信号输出，使得流量测量领域多了一款产品，成本适中，对比其它类型流量计，该产品具有造价相对较低，性价比高的优点；同时，也扩宽的磁致伸缩位移传感器的应用范围，为磁致伸缩技术的发展和推广开辟了新的领域。
当然，实施本实用新型的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例1的一种基于浮子式和磁致伸缩原理的气液共用流量计的整体结构示意图；
图2为本实用新型的磁致伸缩位移传感器部分的工作原理示意图；
图3为图2的磁致伸缩位移传感器部分工作时的回波的波形示意图；
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1-电子仓，2-磁致伸缩测杆，3-壳体，4-出水端口，5-进水端口，6-流量椎管，7-浮子，8-前阻尼器，9-回波检出机构，10-后阻尼器。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“外部”、“底端”、“内侧壁”、“内”、“两侧”、“周侧”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
具体实施例：
请参阅图1所示，本实用新型的一种基于浮子式和磁致伸缩原理的气液共用流量计，包括浮子式流量计部分以及安装于浮子式流量计部分上的磁致伸缩位移传感器部分，浮子式流量计部分包括壳体3、设置于壳体3内的流量椎管6、位于流量椎管6内部的浮子7、设置于壳体3上并通过连接孔道与流量椎管6相连通的出水端口4和进水端口5；壳体3采用竖直设置的内部空腔的柱型体，出水端口4和进水端口5分别位于壳体3的顶部外侧部和底部外侧部；流量椎管6竖直均匀设置；
磁致伸缩位移传感器部分包括安装于壳体3外部的电子仓1以及安装于流量椎管6内部的磁致伸缩测杆2；磁致伸缩测杆2的底端与电子仓1相连，顶部与流量椎管6内顶部连接；浮子7滑动套接于磁致伸缩测杆2上。
其中，磁致伸缩测杆2于流量椎管6顶部中心位置贯穿插入，磁致伸缩测杆2采用与流量椎管6管体走向一致的直杆。
其中，浮子7初始位置与流量椎管6的底端内侧壁间隙配合，流量椎管 6的截面开口由下至上逐渐增大。
其中，电子仓1内设置有与磁致伸缩测杆2顶端相配合的前阻尼器8以及用于回波检测的回波检出机构9。
其中，流量椎管6的内底部与磁致伸缩测杆2相连的位置设置有与磁致伸缩测杆2相配合的后阻尼器10。
其中，浮子7采用圆环永久磁铁，浮子7的内侧端与外侧端极性相反，浮子7于磁致伸缩测杆2周侧形成环形磁场。
其中，浮子7采用包括但不限于钕铁硼合金、铝镍钴合金、铁氧体材料。
本实用新型的工作原理是：
浮子式流量计是以浮子7在垂直流量椎管6中随着流量变化而升降。其工作原理为：被测流体从进水端口5流入，经流量椎管6后，从出水端口4 流出。当流体经过流量椎管6和浮子7形成的环隙时，浮子7上下端产生差压形成其上升的力，当浮子7所受上升力大于其浸在流体中的重量时，浮子 7便上升，环隙面积随之增大，环隙处流体流速立即下降，浮子7上下端差压降低，上升力亦随着减少，直到上升力等于其浸在流体中的重量时，浮子 7便稳定在某一高度。浮子7在锥管6中高度和通过的流量就有了对应关系。
如图2所示，上半部位表示了磁致伸缩位移传感器的主要的内部结构，包括：波导丝(相当于磁致伸缩测杆2)、回波检出机构9、磁环(相当于浮子7)、前阻尼器8、后阻尼器10。
波导丝由磁致伸缩材料制成。当传感器工作时，测量电路首先产生一个电流激励，该电流在波导丝周围形成一个环形磁场，并以光速传播。当该环形磁场和磁环(浮子7)产生的磁场相交时，波导丝将由于磁致伸缩效应，产生一个机械扭力震动。该震动以机械波的形式回传，并由回波检出机构9 拾取。多余的回波将被前阻尼器8和后阻尼器10吸收掉。通过测量“发射脉冲”和“回波脉冲”之间的时间差，可以计算出磁环(浮子)在测杆上的相对位置，从而达到磁环(浮子)的位置数据。
如图3所示，下半部分给出了传感器工作时的回波的波形示意图。横轴为时间坐标，纵轴为回波检出信号的电压幅度。图中：L为磁环(浮子7)相对测杆的位置长度；t为发射脉冲和回波脉冲之间的回波传播时间。当测量得到t时，就可以根据回波在波导丝传播的速度v，计算出所需要的磁环(浮子7)位置数据。公式为：L＝v·t。
本实用新型与现有技术相比包括有以下优点：
本实用新型是将浮子流量计和磁致伸缩位移传感器有机地结合在一起，形成了一种新型产品，浮子流量计和磁致伸缩液位移传感器均是成熟产品，将这两种产品结合在一起，结合了上述两种产品精度高的优势，浮子液位计不仅可人工直观读数，也可以电信号输出，使得流量测量领域多了一款产品，成本适中，对比其它类型流量计，该产品具有造价相对较低，性价比高的优点；同时，也扩宽的磁致伸缩位移传感器的应用范围，为磁致伸缩技术的发展和推广开辟了新的领域。
以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (6)
1.一种基于浮子式和磁致伸缩原理的气液共用流量计，包括浮子式流量计部分以及安装于浮子式流量计部分上的磁致伸缩位移传感器部分，其特征在于：
所述浮子式流量计部分包括壳体(3)、设置于壳体(3)内的流量椎管(6)、位于流量椎管(6)内部的浮子(7)、设置于壳体(3)上并通过连接孔道与流量椎管(6)相连通的出水端口(4)和进水端口(5)；
所述磁致伸缩位移传感器部分包括安装于壳体(3)外部的电子仓(1)以及安装于流量椎管(6)内部的磁致伸缩测杆(2)；所述磁致伸缩测杆(2)的一端与电子仓(1)相连，顶部与流量椎管(6)内底部连接；所述浮子(7)滑动套接于磁致伸缩测杆(2)上。
2.根据权利要求1所述的一种基于浮子式和磁致伸缩原理的气液共用流量计，其特征在于，所述磁致伸缩测杆(2)于流量椎管(6)顶部中心位置贯穿插入，所述磁致伸缩测杆(2)采用与流量椎管(6)管体走向一致的直杆。
3.根据权利要求1所述的一种基于浮子式和磁致伸缩原理的气液共用流量计，其特征在于，所述浮子(7)初始位置与流量椎管(6)的底端内侧壁间隙配合，所述流量椎管(6)的截面开口由下至上逐渐增大。
4.根据权利要求1所述的一种基于浮子式和磁致伸缩原理的气液共用流量计，其特征在于，所述电子仓(1)内设置有与磁致伸缩测杆(2)顶端相配合的前阻尼器(8)以及用于回波检测的回波检出机构(9)。
5.根据权利要求1所述的一种基于浮子式和磁致伸缩原理的气液共用流量计，其特征在于，所述流量椎管(6)的内底部与磁致伸缩测杆(2)相连的位置设置有与磁致伸缩测杆(2)相配合的后阻尼器(10)。
6.根据权利要求1所述的一种基于浮子式和磁致伸缩原理的气液共用流量计，其特征在于，所述浮子(7)采用圆环永久磁铁，所述浮子(7)的内侧端与外侧端极性相反，所述浮子(7)于磁致伸缩测杆(2)周侧形成环形磁场。
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