直讀式電子渦輪氣體流量計的製作方法
2023-05-21 08:11:41
專利名稱：直讀式電子渦輪氣體流量計的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及計量氣體流量的渦輪式氣體流量計的進一步改進。
眾所周知，渦輪式氣體流量計已被油田廣泛用於對天然氣的商用計量。但是目前國內大量生產的氣體渦輪流量計一般是機械直讀式，例如中國專利88216668.9所公開的那樣，採用機械傳動、機械計數，由於傳動部分零件多，整機的傳動阻力大，蝸輪蝸杆在調整運轉中磨損較大，小流量時驅動葉輪比較困難，因而表的精度較低，量程較窄。在外場使用中機械計數器常發生卡滯現象，用戶使用頗感不便。
本實用新型的目的在於提供一種從根本上消除了計數器卡滯、蝸輪蝸杆磨損現象，不僅量程比大而且精度高的特別實用的直讀式電子渦輪氣體流量計，以滿足市場的需求。
本實用新型由葉輪殼體組件、磁電傳感裝置和數字顯示裝置組成。本實用新型的特點是由固定在密封支座內葉輪主軸上的環形磁鐵、插入密封支座內與環形磁鐵保持有間隙的霍爾元件及設置在上蓋內部控制電子板上的用導線與霍爾元件相連的由三極體BG2、BG3、分頻器CMOS4017A、電阻R2、R3、R6、R7、二極體D、繼電器J構成的控制電路組成磁電傳感裝置。由設置在上蓋內部顯示電子板上的運標器LI2026A、電阻R1、R4、R5、電容C1、C2、C3、C4、C5、可控矽BG1、二極體D1、D2、D3、D4、中頻振蕩器1457構成的顯示電路、設置在上蓋上用導線與顯示電路相連用以輸入外加電源輸出遠傳信號的接線端子、設置在上蓋上用導線與顯示電路相連用以調整儀表係數的接線端子及固定在顯示電子板上透過上蓋頂部玻璃窗可以清晰看到的瑩光數碼管9－ST組成數字顯示裝置。
以下結合附圖詳述本實用新型的實施例。
附
圖1為本實用新型的總裝示意圖。
附圖2為本實用新型環形磁鐵裝配示意圖。
附圖3為本實用新型控制電路圖。
附圖4為本實用新型顯示電路圖。
在附圖1中，(1)為流量計主殼體，(2)為密封支座，(3)為帶動葉輪旋轉的主軸，(4)為葉輪，(5)為環形磁鐵，(6)為聯接霍爾元件與控制電子板的導線，(7)為插入密封支座內與環形磁鐵保持有間隙的霍爾元件，(8)為控制電子板，(9)為顯示電子板，(10)為上蓋，(11)為設置在上蓋上由導線與顯示電路相連用以輸入外加電源輸出遠傳信號的接線端子，這裡取三芯航空插座代用，其中的兩個芯接5伏外加電源，另一芯以備輸出信號用，(12)為設置在上蓋上由導線與顯示電路相連的用以調整儀表係數的接線端子，這裡取十二芯航空插座代用。
在附圖2中，(5)為環形磁鐵，其端面壓有凸起(13)，將凸起嵌入葉輪主軸(3)的凸肩凹槽(14)中，用以周向定位。環形磁鐵另一端面由卡圈(15)擠住，用以軸向定位。
在附圖3控制電路中，霍爾元件選型號CS3020，放大整形用的三極體BG2選取型號3DG12A，控制繼電器J導通用的BG3選取型號3DG12B，繼電器J選型號3DC1A其作用相當於顯示器鍵盤的開關，繼電器旁的二極體D十分關鍵，它起控制反向電流，穩定脈衝峰值作用，這裡選型號2AP10。分頻器選型號CMOS4017A集成塊，它能把10個脈衝信號合成一個脈衝，設置兩個4017A即可達到100個脈衝信號，合成一個脈衝，取100分頻目的是為了使葉輪主軸高速旋轉導致的磁通量的高速變化信號，能夠轉化為瑩光數碼管中肉眼能夠接受的變化的數字。當選用適當的電阻R2、R3、R6、R7之後，控制電路即可正常工作，即當葉輪主軸每旋轉一周，霍爾元件兩端即輸出一個0.69V的矩齒波脈衝，該脈衝使三極體BG2導通，經整形放大進入分頻器4017A進行10分頻，之後再經過一個分頻器4017A10分頻，使原霍爾元件輸出的信號達到100分頻。分頻後的信號觸發三極體BG3，BG3導通後，繼電器J吸合。
在附圖4顯示電路中，中頻振蕩器選型號1457用它外接電阻R1、R4、R5，電容C1、C2、C3、C4、C5構成振蕩電路，以控制顯示器，其中R1取1KΩ、R4取500Ω、R5取200Ω，電容C1、C2、C3、C5取4.7uF／16V，C4取0.1uF。運算器選型號LI2026A，用它對置入的數字進行運算。電路中二極體D1取1N14、D2取1N16、D3取2AP10、D4取2AP16，在電路中起濾波和穩壓作用。在電路中可控矽BG1選型號2N6565、瑩光數碼管選9－ST。該顯示電路圖中的A點接控制電路中的A節點，常開節點J1K分別接在控制電路中繼電器J的常開接點兩個腳上，此時繼電器J的其它兩個腳並聯二極體D，分別和電源及控制其導通的三極體BG3相連。當控制電路中霍爾元件輸出的信號經分頻觸發三極體，使BG3導通後，繼電器J吸合。這樣就相當顯示電路中常開節點J1K關閉一次，使得顯示電路數字變化一次。控制電路實質上就是環形磁鐵每旋轉100周，繼電器J的觸點吸合關閉一次，顯示電路數字變化一次。如此循環，顯示電路就把霍爾元件的信號計算並顯示出來。顯示電路中M部分即為連接設置在上蓋上的十二芯航空插座，用以調整儀表係數之用。當需要調整儀表係數時，首先將外接鍵盤上的十二芯插頭插入上蓋上的十二芯航空插座(12)上，用鍵盤輸入一個係數，即每個脈衝相當於多少立米氣體的數，這個數即計入顯示器。當流量計投入工作，霍爾元件迅即輸出微弱的矩齒波脈衝信號，該信號經放大、分頻、經三極體BG3導通後，繼電器J吸合，J吸合一次，常開節點J1K閉合一次，這就相當按一次累加鍵，運算器LI2026A累加運算一次，顯示器9－ST就會顯示出新的數值。而這個數就是渦輪氣體流量計的累積流量值。
本實用新型設計巧妙，結構簡單，瑩光數碼管置於表頭，非常直觀。當將信號遠傳出去後，還可以接二次儀表使用。本實用新型從根本上消除了渦輪氣體流量計機械計數的各種缺點，由於可對101範圍內的氣體流量精確計量，因而量程比大，精度高，壽命長，成本低，還特別實用。本實用新型誤差在±1％之內，廣泛適用於油田、天然氣公司、煤氣公司及各種化工廠需計量氣體的地方。
權利要求1.一種由葉輪殼體組件、磁電傳感裝置、數字顯示裝置組成的電子渦輪氣體流量計，其特徵在於a、磁電傳感裝置由固定在密封支座內葉輪主軸上的環形磁鐵、插入密封支座內與環形磁鐵保持有間隙的霍爾元件及設置在上蓋內部控制電子板上用導線與霍爾元件相連的由三極體BG2、BG3、分頻器CMOS4017A、電阻R2、R3、R6、R7、繼電器J、與繼電器並聯的二極體D構成的控制電路組成；b、數字顯示裝置由設置在上蓋內部顯示電子板上的運算器LI2026A、電阻R1、R4、R5，電容C1、C2、C3、C4、C5，可控矽BG1，二極體D1、D2、D3、D4，中頻振蕩器1457構成的顯示電路，設置在上蓋上由導線與顯示電路相連用以輸入外加電源輸出遠傳信號的接線端子、設置在上蓋上由導線與顯示電路相連用以調整儀表係數的接線端子及連接在顯示電子板上透過上蓋頂部玻璃可以清晰看到的瑩光數碼管9-ST組成數字顯示數置。
2.根據權利要求1所述的電子渦輪氣體流量計，其特徵在於環形磁鐵端面有一可嵌入葉輪主軸凸肩槽中的凸起。
專利摘要本實用新型涉及計量氣體流量的渦輪式氣體流量計的進一步改進，本實用新型由葉輪殼體組件、由裝在主軸上的環形磁鐵、霍爾元件、裝在控制電子板上的控制電路組成的磁電傳感裝置及設置在顯示電子板上的顯示電路、接線端子和螢光數碼管組成的數字顯示裝置組成。本實用新型根本上消除了機械計數的各處缺點，量程比大，精度高，壽命長，成本低，直觀，特別實用。本實用新型特別適用於油田、天然氣公司、煤氣公司等需計量氣體的地方。
文檔編號G01F1/56GK2166421SQ9322903
公開日1994年5月25日 申請日期1993年8月17日 優先權日1993年8月17日
發明者李新風, 劉鈞 申請人:瀋陽黎明機電儀表設備工程公司