专利名称：整体压装电容式探头涡街流量传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于测量管道内液体、气体和蒸气等介质流量的传感器。
背景技术：
利用卡门涡街原理制成的涡街流量传感器，具有其它类型流量传感器所不能同时兼有的许多优点，越来越被人们所关注，涡街流量传感器问世以来，人们对它的检测方式及结构进行了不懈的努力和研究，使它在测量管道内介质流量的广阔领域中发挥出前所未有的作用。传统压电式检测方式，抗震性能和耐高温性能差，是众所周知的。而过去的电容式探头涡街流量传感器，是将两个金属固定电极固装在金属固定电极支架上，装进公共动电极中，通过金属压盖，用若干个沿圆周分布的螺钉将二者压紧在传感器壳体上部的相关平面上，这种结构密封效果不好，参数易变化影响测量，而且不便现场拆装。
发明内容
本实用新型为解决已有的涡街流量传感器存在的密封效果差、不便现场拆装的问题而设计一种整体压装电容式探头涡街流量传感器。本实用新型的整体压装电容式探头涡街流量传感器包含管状壳体9、垂直固定于管状壳体9中心处的旋涡发生体8、探头4，探头4为整体压装式结构，它包含底部安装有两金属电极4A3C-1和4A3C-2的电极支架4A、底部封闭的管形动电极4B、压盖4-3、螺钉4-4、固定座4-5、密封垫4-6，动电极4B的上端连有动电极法兰4C，设置在动电极4B内孔中的电极支架4A的上端连有电极支架法兰4D，电极支架法兰4D位于动电极法兰4C上面，电极支架法兰4D和动电极法兰4C被压紧在固定座4-5和压盖4-3之间的凹槽4-7中，在动电极法兰4C的下面设有密封垫4-6，螺钉4-4将固定座4-5和压盖4-3连接在一起。本实用新型的传感器的探头4为整体压装式，因而具有灵敏度高、抗震性好、测量下限低、准确度高、密封性好、便于拆装的优点。该传感器可以测量450℃高温的流体流量，具有极其广泛的市场应用前景。
图1是具体实施方式
中流量传感器的整体装配图，图2是探头4的整体装配图，图3是动电极4B的内部结构示意图，图4是图3的E-E剖视图。
具体实施方式
(参阅图1至图4)本实施方式的整体压装电容式探头涡街流量传感器由装有信号处理电路的壳体1、螺钉2、立管3、整体压装式的探头4、螺钉5、镙钉6、密封垫7、旋涡发生体8、管状壳体9组成。探头4由屏蔽电缆4-1、电缆护管4-2、压盖4-3、镙钉4-4、固定座4-5、密封垫4-6、电极支架4A、动电极4B组成。动电极4B是下端封闭的管形结构，动电极4B的下端头处为扁形结构，以更好的感受涡街的交变脉动力。电极支架4A设置在动电极4B的内孔中，电极支架4A的上部4A1与动电极4B的圆柱形内孔紧密配合，起到定位作用。电极支架4A的下部4A3的外表面套装有绝缘套4A3C，在绝缘套4A3C的外面固定连接有金属电极4A3C-1和金属电极4A3C-2，两金属电极还可以是将金属膜镀在绝缘套4A3C上形成的。两金属电极4A3C-1和4A3C-2与动电极4B的筒壁间形成间隙，从而实现差动电容变换检测方式。在电极支架4A的上端连有电极支架法兰4D，动电极4B的上端连有动电极法兰4C，电极支架法兰4D位于动电极法兰4C的上面，电极支架法兰4D和动电极法兰4C被压紧在固定座4-5和压盖4-3之间的凹槽4-7中，在动电极法兰4C的下面设有密封垫4-6，螺钉4-4将固定座4-5和压盖4-3连接在一起。与信号处理电路相连接的两根屏蔽电缆4-1的下端分别与金属电极4A3C-1和4A3C-2相连接，套在屏蔽电缆4-1外面的电缆护管4-2的下端与压盖4-3的中心孔螺纹连接。整体压装式的探头4由螺钉6固定连接在管状壳体9的上面。旋涡发生体8垂直固定于管状壳体9内的中心处，探头4的下端位于旋涡发生体8相对于流体流动方向的一侧。立管3套装在探头4的上面，立管3通过螺钉5与管状壳体9固定连接。在立管3的上端固定连接有内装信号处理电路的壳体1。该传感器在管道有震动的现场和400℃左右高温现场都应用很好，现以管状通径为φ150mm为例，外径φ174mm，法兰外径φ285mm，旋涡发生体迎流面宽度42mm，探头外径φ11mm，检测标定后仪表常数350.8482N/m3，准确度等级0.5级。
本实用新型的工作原理是当流体以一定速度流过时，在旋涡发生体8后便产生卡门涡街，两侧产生压力脉动，致使悬壁式安装在旋涡发生体8后的整体压装电容式探头动电极筒壁感受到一个交变力的作用而脉动，使装在动电极4B内的两个固定电极4A3C-1、4A3C-2与动电极4B间便形成差动式电容变换，电容处理电路分别对这两个电容进行周期性充放电，并利用电荷放大电路把这两路电荷信号转化成电压值，再由差动放大电路把这两路的电压差值进行放大，然后再经过滤波、限幅放大、整形，最后输出与被测流量信号的频率成正比的脉冲频率信号，从而实现了对流量检测的目的。
权利要求1.整体压装电容式探头涡街流量传感器，它包含管状壳体(9)、垂直固定于管状壳体(9)中心处的旋涡发生体(8)、探头(4)，其特征在于探头(4)为整体压装式结构，它包含底部安装有两金属电极(4A3C-1)和(4A3C-2)的电极支架(4A)、底部封闭的管形动电极(4B)、压盖(4-3)、螺钉(4-4)、固定座(4-5)、密封垫(4-6)，动电极(4B)的上端连有动电极法兰(4C)，设置在动电极(4B)内孔中的电极支架(4A)的上端连有电极支架法兰(4D)，电极支架法兰(4D)位于动电极法兰(4C)上面，电极支架法兰(4D)和动电极法兰(4C)被压紧在固定座(4-5)和压盖(4-3)之间的凹槽(4-7)中，在动电极法兰(4C)的下面设有密封垫(4-6)，螺钉(4-4)将固定座(4-5)和压盖(4-3)连接在一起。
2.根据权利要求1所述的整体压装电容式探头涡街流量传感器，其特征在于动电极(4B)的下端头处为扁形结构。
3.根据权利要求1所述的整体压装电容式探头涡街流量传感器，其特征在于电极支架(4A)的上部(4A1)与动电极(4B)的圆柱形内孔紧密配合。
4.根据权利要求1所述的整体压装电容式探头涡街流量传感器，其特征在于电极支架(4A)的下部(4A3)的外表面套装有绝缘套(4A3C)，在绝缘套(4A3C)的外面固定连接有金属电极(4A3C-1)和金属电极(4A3C-2)。
5.根据权利要求1或4所述的整体压装电容式探头涡街流量传感器，其特征在于两金属电极(4A3C-1)和(43C-2)与动电极(4B)的筒壁间形成间隙。
6.根据权利要求1所述的整体压装电容式探头涡街流量传感器，其特征在于整体压装式的探头(4)由螺钉(6)固定连接在管状壳体(9)的上面。
7.根据权利要求6所述的整体压装电容式探头涡街流量传感器，其特征在于立管(3)套装在探头(4)的上面，立管(3)通过螺钉(5)与管状壳体(9)固定连接。
8.根据权利要求7所述的整体压装电容式探头涡街流量传感器，其特征在于在立管(3)的上端固定连接有内装信号处理电路的壳体(1)。
专利摘要整体压装电容式探头涡街流量传感器，它涉及一种用于测量管道内液体、气体和蒸汽等介质流量的传感器。它包含管状壳体、垂直固定于管状壳体中心处的旋涡发生体、探头，探头为整体压装式结构，它包含底部安装有两金属电极的电极支架、底部封闭的管形动电极、压盖、螺钉、固定座、密封垫，动电极的上端连有动电极法兰，设置在动电极内孔中的电极支架的上端连有电极支架法兰，电极支架法兰位于动电极法兰上面，电极支架法兰和动电极法兰被压紧在固定座和压盖之间的凹槽中，在动电极法兰的下面设有密封垫，螺钉将固定座和压盖连接在一起。本实用新型的探头为整体压装式，因而具有灵敏度高，抗震性好、测量下限低、准确度高、密封性好、便于拆装的优点。
文档编号G01F1/32GK2569106SQ0227538
公开日2003年8月27日 申请日期2002年9月20日 优先权日2002年9月20日
发明者龚振起 申请人:龚振起