氣動高溫靶式流量變送器的製作方法

2024-01-28 01:36:15 1

專利名稱：氣動高溫靶式流量變送器的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於一種測量裝置，特別涉及一種測量高溫流體流量的氣動高溫靶式流量變送器。
目前，國內對高溫流體流量的測量，主要是採用差壓變送器加隔離液，或者採用氣動靶式流量變送器與氣動顯示儀表配套的方法來測量。
採用差壓變送器測量流體的流量時，需要在高溫流體的孔板引壓閥處加液封包，並在液封包和引流管內充滿流動性較好的液體，利用這種液體使差壓變送器與測量介質隔離，並把孔板前後的壓差傳遞給差壓變送器，從而測量出高溫流體的流量，由於隔離液直接和高溫流體相接觸，因此，很容易被高溫流體所溶解，所以，每隔一、二天就需要加充一次隔離液，不僅增加了生產成本，也增加了操作人員的工作量，而且，測量結果不可靠，當被測介質和隔離液發生溶解時，差壓變送器的兩側就會出現偏差，使表的零點產生漂移，因此，其測量結果只能作為參考，更無法進行自動控制。
採用氣動靶式流量變送器與顯示儀表配套的方法測量時，所述的氣動靶式流量變送器主要由測量及轉換兩個部分組成，測量部分由靶室、靶片及下槓桿組成，轉換部分為氣動單槓桿力平衡式轉換器，主要由密封片、槓桿、噴嘴、擋板、放大器、反饋波紋管和罩殼等組成，槓桿以密封片的中心為支點轉動，為了使槓桿具有良好的活動性，密封片就需要做的非常薄，而且，在靶室與罩殼之間還要用密封片和密封環來密封，使轉換部分與高溫介質隔離，由於密封環耐高溫性能較差，最高溫度僅為200℃，不能直接在高溫下工作，因此，需要在靶杆周圍加入冷卻水，使靶室溫度下降，由於被測介質(如渣油或原油等)在溫度下降時流動性變差，靶杆的活動性能也隨之變差，因此，就不能準確的測量出流體的流量；而且，密封片很薄，所以密封也不可靠，容易洩漏，而一旦發生洩漏，檢修時需要把變送器從管路上拆下來，既影響生產，又增加了檢修的工作量。
本實用新型的目的是克服上述現有技術的不足之處，提供一種量程大、精度高、能夠對高溫、高壓、高粘度流體介質連續進行測量的氣動高溫靶式流量變送器。
本實用新型是這樣實現的本實用新型由檢測裝置和變送裝置組成，所述的檢測裝置有一個安裝在環室上的靶座，在靶座上安裝有扭力器，扭力器內的扭力杆一端安裝在支架中的軸承上，另一端連接在裝有靶片的靶杆上，在扭力器的一端通過固定法蘭安裝有表殼，在表殼內安裝有變送裝置，所述的變送裝置由氣動放大器、反饋風箱、噴嘴及矢量機構組成，氣動放大器通過管路與進、出氣壓力表、噴嘴及反饋風箱相連接，在反饋風箱上安裝有力矩杆，力矩杆的中部通過彈性支架安裝在表殼上，力矩杆的上端與矢量機構的水平拉杆相連接，所述的扭力杆伸入到表殼內，在其上面安裝有擋板，擋板位於噴嘴的上面，擋板的右端與矢量機構的垂直拉杆相連接；所述的水平拉杆和垂直拉杆通過銷軸安裝在矢量杆上，矢量杆通過懸臂軸安裝在擺動板上，在擺動板上安裝有量程調整齒輪，在表殼上安裝有與量程調整齒輪相嚙合的固定齒輪，所述的擺動板又安裝在固定齒輪的中心。當流體作用於靶片時，就會在靶片上產生一個作用力，此力經過扭力杆傳遞到變送裝置，再由變送裝置轉換成氣壓信號，經出氣壓力表輸出給二次儀表，由二次儀表顯示出流體流量的數值。
本實用新型與現有技術相比具有如下優點1.檢測裝置採用封閉結構，不但耐高溫(450℃)、高壓(20MPa)，而且，使被測高溫流體與變送裝置隔開，高溫流體對變送裝置不產生影響，且扭力杆處於同一溫度下，流體壓力對扭力杆不產生扭轉力矩，因此，測量精度高，沒有靜壓誤差。
2.採用大轉角矢量機構，矢量杆可在0°～90°範圍內調整，量程可調範圍是同類儀表的十倍，而且，調整量程時矢量杆的轉動中心不發生變化，因此，零點不會發生變化，調整方便。
3.可在線校對，由於在擋板上設有掛重杆，校對時，不必將本裝置拆下，只要將變送器前後手閥關閉一個，環室內便沒有流體流過，在掛重杆上掛上砝碼，即可進行校對。
4.環室和靶座採用分體結構，因此，拆裝容易，便於檢修。
綜上所述，本實用新型克服了現有氣動靶式流量變送器存在的不足，可適應各種特殊場合，對工業生產過程中的高溫、高壓、高粘度流體，如原油、蠟油及帶有懸浮顆粒的流體介質均可進行連續測量。
以下結合附圖提供本實用新型的實施例

圖1是本實用新型的外形結構示意圖；圖2是本實用新型檢測裝置的結構示意圖；圖3是本實用新型變送裝置的結構示意圖；圖4是圖3的A－A剖視圖。
如附圖所示，本實用新型由檢測裝置和變送裝置組成，所述的檢測裝置有一個安裝在環室4上的靶座3，環室4和靶座3之間用密封圈12密封，靶座3的一側安裝有扭力器2，另一側安裝有堵板8，靶座3與堵板8和扭力器2之間用密封圈7和10密封；所述的扭力器2由固定法蘭2a、套管2b、扭力管2c、扭力杆2d和連接法蘭2f組成，套管2b的兩端分別與固定法蘭2a和連接法蘭2f焊接在一起，扭力管2c位於套管2b內，扭力管2c的一端焊接在固定法蘭2a上，另一端焊接在從其中穿過的扭力杆2d上，從而使被測介質與變送裝置隔離；在扭力器2的固定法蘭2a上安裝有支架6，在支架6上安裝有保持扭力杆2d處於中心位置的軸承5；在扭力杆2d的右端安裝有靶杆11，在靶杆11的下端安裝有靶片13，為了保持扭力杆2d始終處於中心位置，最好在靶座3內安裝一個支承板9，使扭力杆2d的右端置於支承板9的中心孔內，在固定法蘭2a上安裝有表殼1，在表殼1上安裝有由氣動放大器14、反饋風箱29、噴嘴15及矢量機構組成的變送裝置，氣動放大器14的輸入端通過管路與進氣壓力表25接通，氣動放大器14的輸出端通過管路與噴嘴15和反饋風箱29接通，所述的反饋風箱29的一端用緊固件固定在支承架30上，支承架30固定在表殼1上，在反饋風箱29的另一端安裝有力矩杆27，力矩杆27的中部通過彈性支架28安裝在表殼1上，所述的力矩杆27以支架28為支點在反饋風箱29的帶動下擺動，力矩杆27的上端與矢量機構的水平拉杆23相連接，在支承架30和力矩杆27之間還安裝有調零螺釘31和彈簧32；所述的扭力杆2d伸入到表殼1內，在其上面安裝有擋板17，擋板17位於噴嘴15的上面，在擋板17的右端安裝有調整零點的掛重杆16，並與矢量機構的垂直拉杆18相連接，所述的矢量機構有一個矢量杆22，垂直拉杆18和水平拉杆23通過銷軸與矢量杆22的上端相連接，垂直拉杆18與水平拉杆23之間的夾角為90°，使矢量杆22可在0°～90°範圍內調整，改變矢量杆22與水平拉杆23之間的夾角θ時，即可改變矢量機構的矢量關係，從而改變量程；所述的矢量杆22通過懸臂軸24安裝在擺動板21上，在擺動板21上安裝有量程調整齒輪19，在表殼1上安裝有與量程調整齒輪19相嚙合的固定齒輪20，所述的擺動板21又安裝在固定齒輪20的中心。
使用時，首先接通進氣壓力表25的氣源，並使氣源壓力保持在0.14MPa，然後調整零點，當流體作用在靶片13上的作用力為零時，即F＝0時，出氣壓力表26輸出的壓力信號應為0.02MPa，如輸出不在0.02MPa，可用調零螺釘31把輸出調整到0.02MPa；最後調整量程，調整量程時，首先在掛重杆16上掛重，當掛重為Fmax時，輸出的氣壓信號應為0.1MPa，如輸出不是0.1MPa，可直接轉動量程調整齒輪19，把輸出調整到0.1MPa，用鎖緊螺母鎖緊即可；當流體從環室4中流過時，即在靶片13上產生一個作用力，該作用力經靶杆11傳遞給扭力管2c，使扭力管2c產生扭轉變形，扭力杆2d隨之轉動，帶動擋板17靠近噴嘴15，使氣動放大器14內的氣體壓力增高，該氣壓信號經氣體放大器14放大後，一路由矢量機構轉換，產生一個反饋力和作用力相平衡，當反饋力和作用力平衡時，擋板17和靶片13回到原始位置；另一路經出氣壓力表26輸出對應於流量平方的氣壓信號，由二次儀表顯示出高溫流體的流量。
權利要求1.一種氣動高溫靶式流量變送器，包括環室(4)、進氣壓力表(25)、出氣壓力表(26)、以及安裝在表殼(1)內的氣動放大器(14)、反饋風箱(29)和噴嘴(15)，氣動放大器(14)通過管路與進氣壓力表(25)、出氣壓力表(26)、噴嘴(15)及反饋風箱(29)相連通，其特徵在於，在環室(4)上安裝有一個靶座(3)，在靶座(3)上安裝有扭力器(2)，扭力器(2)內的扭力杆(2d)的一端安裝在支架(6)的軸承(5)上，另一端連接在裝有靶片(13)的靶杆(11)上；在所述的反饋風箱(29)上安裝有力矩杆(27)，力矩杆(27)的中部通過彈性支架(28)安裝在表殼(1)上，力矩杆(27)的上端與矢量機構的水平拉杆(23)相連接；所述的扭力杆(2d)伸入到表殼(1)內，在其上面安裝有擋板(17)，擋板(17)位於噴嘴(15)的上面，擋板(17)的右端與矢量機構的垂直拉杆(18)相連接；所述的垂直拉杆(18)和水平拉杆(23)通過銷軸安裝在矢量杆(22)上；所述的矢量杆(22)通過懸臂軸(24)安裝在擺動板(21)上，在擺動板(21)上安裝有量程調整齒輪(19)，在表殼(1)上安裝有與量程調整齒輪(19)相嚙合的固定齒輪(20)，所述的擺動板(21)又安裝在固定齒輪(20)的中心。
2.根據權利要求1所述的氣動高溫靶式流量變送器，其特徵在於，所述的扭力器(2)有一個套管(2b)，在套管(2b)的兩端焊接有連接法蘭(2f)和固定法蘭(2a)，在固定法蘭(2a)上焊接有扭力管(2c)，扭力管(2c)位於套管(2b)內，在扭力杆(2c)的另一端焊接有從其中穿過的扭力杆(2d)。
3.根據權利要求1所述的氣動高溫靶式流量變送器，其特徵在於，在靶座(3)上安裝有保持扭力杆(2d)處於中心位置的支承板(9)。
4.根據權利要求1或3所述的氣動高溫靶式流量變送器，其特徵在於，在擋板(17)的右端安裝有掛重杆(16)。
專利摘要一種測量高溫流體流量的氣動高溫靶式流量變送器，主要由檢測裝置和變送裝置組成，在檢測裝置中安裝有由連接法蘭、套管、固定法蘭、扭力管及扭力杆組成的扭力器，在變送裝置中安裝有矢量機構，靶片上的作用力經過扭力杆傳遞到變送裝置，再由變送裝置轉換成氣壓信號，經出氣壓力表輸出給二次儀表，由二次儀表顯示出流體流量的數值，優點在於，耐高溫(450℃)、高壓(20MPa)，測量精度高，沒有靜壓誤差，量程調整範圍大，可在線校對，且調整方便，便於檢修。
文檔編號G01F1/34GK2114810SQ92210410
公開日1992年9月2日 申請日期1992年3月13日 優先權日1992年3月13日
發明者遲路祥 申請人:遲路祥