抗短路電容式渦街流量傳感器的製作方法
2023-05-05 21:32:01 1
專利名稱：抗短路電容式渦街流量傳感器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及測量流量的傳感器，具體地說是一種對管道內液體、氣體及蒸汽等介質進行測量的抗短路電容式渦街流量傳感器。
背景技術：
隨著卡門渦街理論的推出，在流量測量領域產生了一次新的革命。所謂卡門渦街是指在流體中放置垂直於流動方向的柱體(即旋渦發生體)，則在柱體下遊兩側交替產生兩排有規則的非對稱旋渦。在一定範圍內，旋渦的分離頻率與流體的流速成正比。因此，通過檢測旋渦的分離頻率即可計算出流體的流量。利用卡門渦街原理製造的傳感器，通常稱為渦街流量傳感器。現在，市場上出現的渦街流量傳感器主要有兩種一種是利用壓電陶瓷作為檢測器件的壓電式渦街流量傳感器。由於壓電陶瓷器件是一種力敏器件，易受到除旋渦作用力以外的其它作用力的影響，因此，抗震動性差，另外，壓電陶瓷器件由於受材料自身的限制，工作溫度範圍較窄，不宜在超過300℃的高溫環境下工作，因此，抗高溫性能差。另外一種是利用差動電容原理製作的電容式渦街流量傳感器。作為新一代較先進的產品，在一定範圍內解決了壓電式渦街流量傳感器的缺陷。但是，在大流量高流速以及超過400℃以上溫度環境下工作時，由於受電容極板間距(影響傳感器的靈敏度)及材料膨脹係數的限制和影響，仍然出現由於電容易短路造成故障率高工作不穩定的情況。如中國專利982148003就屬於電容式渦街流量傳感器，儘管該專利的抗震性能好，分布電容小，靈敏度高，但其在大流量高流速及高溫環境中工作時，由於受極板間距及膨脹係數的影響，極易造成短路出現故障。
發明內容
本實用新型所要解決的技術問題是克服上述現有技術的不足，提供一種能夠在大流量高流速以及超過400℃以上高溫環境中正常工作的抗短路電容式渦街流量傳感器。
本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是一種抗短路電容式渦街流量傳感器，包括放大器、連接杆、電容檢測器、表體、旋渦發生體，放大器和表體是通過連接杆與電容檢測器連接的，電容檢測器由對稱電極、公共動電極、雙芯鋼絲引線組成，其特徵是對稱電極設有兩個相對稱的並與對稱電極等長的凹槽，對稱電極的下端設有抗短臺。
本實用新型抗短路電容式渦街流量傳感器，所說的對稱電極為雙半圓柱形全陶瓷整體結構。
本實用新型的優點及有益效果本實用新型對稱電極設有兩個相對稱的並與對稱電極等長的凹槽，對稱電極的下端設有抗短臺。抗短臺可以限制公共動電極的震動範圍，避免公共動電極與對稱電極的接觸而造成短路。本實用新型獨特的結構可以使其在高於400℃的介質中穩定可靠的工作並可抵抗大流量高流速的衝擊。其安全可靠、靈敏度高、抗震性能好。電容檢測器的獨特結構，使該實用新型工作更加穩定可靠，並可以適應惡劣的環境，具有更廣泛的應用領域和很好的市場應用前景。
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。
圖1為本實用新型抗短路電容式渦街流量傳感器的結構示意圖，圖2為本實用新型電容檢測器剖視圖，圖3為本實用新型對稱電極的結構示意圖，圖4時本實用新型圖3的A-A剖視放大圖。
圖中1、放大器，2、連接杆，3、電容檢測器，4、表體，5、漩渦發生體，6、對稱電極，7、公共動電極，8、雙芯鋼絲引線，9、抗短臺，10、固定法蘭a-1、電極，a-2、電極。
具體實施方式
本實用新型中漩渦發生體為三角柱形，公共動電極為圓筒形。所說的抗短臺是指在對稱電極6的下端設有地微圓柱形凸出部分，該突出部分可以限制公共動電極7的震動範圍，避免對稱電極6與公共動電極7接觸而短路。
從圖1、圖2中可以看出，本實用新型一種一種抗短路電容式渦街流量傳感器，包括放大器1、連接杆2、電容檢測器3、表體4、旋渦發生體5，放大器1和表體4是通過連接杆2與電容檢測器3連接的，電容檢測器3由對稱電極6、公共動電極7、雙芯鋼絲引線8組成，其中，公共動電極7上連接有固定法蘭10，起到固定電容檢測器到表體4上的作用。從圖3、圖4中可以看出，對稱電極6由帶凹槽的雙半圓柱形陶瓷電極a-1、a-2組成，電極a-1、a-2的表面鍍有金屬膜，對稱電極6的結構為一整體結構，不需其他連接件，從而使該結構整體溫度膨脹係數一致，減少了因加工誤差或溫度膨脹係數問題而造成的短路，特別是對稱電極6的下端連接有防電容短路的柱形抗短臺9，可以限制公共動電極7的震動範圍，避免了公共動電極7因振動範圍過大或溫度膨脹係數影響而與電極a-1、a-2的接觸，從而解決了本實用新型在大流量高流速或高溫環境下工作，因電容短路造成的工作不穩定的情況。
本實用新型的工作原理是當流體以一定的流速經過表體4時，在旋渦發生體5的後面產生兩排非對稱的交替旋渦，旋渦交替地作用在公共動電極7的兩側，從而使公共動電極7產生脈動，這樣，公共動電極7與電極a-1和電極a-2產生差動電容變化，通過放大器1檢測出差動電容變化的頻率，並通過放大器對信號的放大、整形產生脈衝頻率信號，從而達到檢測流量的目的。
本實用新型製造工藝簡單、成本低。其獨特的結構可以使其在高於400℃左右的介質中穩定可靠地工作並可以抵抗大流量高流速地衝擊。其安全可靠、靈敏度高、抗震性好的特性具有良好的實用價值。電容檢測器的獨特結構，使該實用新型工作更穩定更可靠，並且可以適應更惡劣的工作環境，具有更廣泛的應用領域和很好的市場應用前景。
權利要求1.一種抗短路電容式渦街流量傳感器，包括放大器、連接杆、電容檢測器、表體、旋渦發生體，放大器和表體是通過連接杆與電容檢測器連接的，電容檢測器由對稱電極、公共動電極、雙芯鋼絲引線組成，其特徵是對稱電極設有兩個相對稱的並與對稱電極等長的凹槽，對稱電極的下端設有抗短臺。
2.根據權利要求1所述的抗短路電容式渦街流量傳感器，其特徵在於所說的對稱電極為雙半圓柱形全陶瓷整體結構。
專利摘要本實用新型涉及測量流量的傳感器，具體地說是一種對管道內液體、氣體及蒸汽等介質進行測量的抗短路電容式渦街流量傳感器，包括放大器、連接杆、電容檢測器、表體、旋渦發生體，放大器和表體是通過連接杆與電容檢測器連接的，電容檢測器由對稱電極、公共動電極、雙芯鋼絲引線組成，對稱電極設有兩個相對稱的並與對稱電極等長的凹槽，對稱電極的下端設有抗短臺。本實用新型製造工藝簡單、安全可靠、靈敏度高、成本低。其獨特的結構可以使其在高於400℃左右的介質中穩定可靠地工作並可以抵抗大流量高流速地衝擊，使該實用新型工作更加穩定可靠，並且可以適應更惡劣的工作環境，具有更廣泛的應用領域和很好的市場應用前景。
文檔編號G01F1/56GK2765150SQ200520079968
公開日2006年3月15日 申請日期2005年1月6日 優先權日2005年1月6日
發明者鄒建清 申請人:鄒建清