专利名称：旋涡发生体上取压差的差压检测式涡街流量计的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及差压检测式涡街流量计，特别涉及一种从旋涡发生体上取压差的
压差式涡街流量计。
背景技术：
涡街流量计的旋涡分离频率可采用多种不同的方法进行检测。其中，差压检测式 涡街流量计的传感器系统独立于旋涡发生体并位于管道外面，因而，具有维修和更换传感 器时不需要切断管流的优点。 现有的差压检测式涡街流量计采用两侧管壁取差压的方法，即在旋涡发生体后两 侧流管壁上分别设置引压孔，用差压传感器测量这两点的差压，通过差压传感器输出的差 压信号得到旋涡分离频率，进而获得体积流量值。由于这种两侧壁取压方式的取压点全部 处于旋涡发生体的后部的旋涡尾流部分，此处是流动噪声最强的区域，因此，最终所采集的 差压信号中必然叠加有较强、较复杂的流动澡声信号，这将加重信号处理电路的负担。此 外，这种取压方式还会增加引压管线的长度，不利于涡街流量计中附件以及差压传感器的 结构布置，同时还会使得取压系统的频率特性受到影响。

发明内容本实用新型的目的是提供一种直接从旋涡发生体上取差压的差压检测式涡街流 量计，该涡街流量计不仅可以降低流动噪声信号同时结构又紧凑的。 为了解决上述问题，本实用新型提供的涡街流量计包括通流管，其内流过待测流
体；旋涡发生体，安置在通流管内；压差传感器，检测通流管内待测流体的压力变化；旋涡
发生体上设置第一、第二感压孔，第一、第二感压孔分别与压差传感器相连。 所述第一、第二感压孔分别通过设置旋于涡发生体内的第一、第二导压管与压差
传感器相连。 所述第一、第二导压管的一端分别与所述第一、第二感压孔相通，其另一端分别通 过第一、第二引压管线与压差传感器相连。 所述旋涡发生体具有迎流面、与迎流面相对的背流面和位于迎流面与背流面之间 的两侧面，其两侧面分别设置所述第一和第二感压孔，所述第一、第二导压管平行于旋涡发 生体的两侧面，并延伸至旋涡发生体的端部。 所述第一、第二感压孔的轴线分别与所述旋涡发生体的第一、第二侧面垂直。 所述感压孔的中心位置位于所述旋涡发生体的纵向中部。 所述第一、第二感压孔的中心至旋涡发生体的迎流面的距离A是迎流面的宽度d 的0. 4-0. 7倍。 所述感压孔和/或导压管的直径为4-10mm。 所述迎流面与背流面之间的距离b与所述迎流面的宽度d的比值b/d的取值范围 为0. 8-1. 5。[0014] 所述导压管的中心线至迎流面的距离B为所述迎流面的宽度d的0. 3-0. 6倍。 采用这样的结构后，由于感压孔处于旋涡发生体的两个侧面上，避开了流动噪声 信号最强的区域，降低了流动噪声信号对检测过程的影响。同时，这种取压方式縮短了取压 管的长度，可以获得更好的系统频率响应特性，也方便了涡街流量计中附件以及差压传感 器的结构布置。 此外，本实用新型的上述布局，使得涡街流量计整体结构紧凑，适合批量生产。以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步详细的说明。


图1是本实用新型差压式涡街流量计的结构示意图，其中示出了通流管和旋涡发
生体的俯视截面视图； 图2是本实用新型差压式涡街流量计中旋涡发生体的俯视截面放大视图； 图3是本实用新型差压式涡街流量计在不同流量下记录的信号波形； 附图标记说明1、通流管；2、旋涡发生体；2a、迎流面；2b、背流面；3a、第一感压 孔；3b、第二感压孔；4a、第一导压管；4b、第二导压管；5a、第一引压管线；5b、第二引压管 线；6、差压传感器、7、旋涡频率信号处理电路；8a、旋涡发生体第一侧面；8b、旋涡发生体第 d、迎流面宽度；b、迎流面到背流面的距离；小、感压孔和导压管直径； A、感压孔的中心至旋涡发生体迎流面的距离；B、导压管的中心线至迎流面的距离。
具体实施方式下面参照附图详细描述本实用新型的结构组成及其工作过程。 根据卡门涡街理论，在流体中垂直于流向插入一根非流线型柱状物体，即旋涡发 生体，当流速大于一定值时，在柱状物两侧将产生两排旋转方向相反、交替出现的非对称的 旋涡列。根据流体力学原理，有旋涡产生的地方必有压力的变化，因此交替产生的旋涡必然 导致附近流场的压力出现规则的变化，这种变化的频率与旋涡的频率有一一对应的关系， 所以通过检测涡街产生的频率，根据相关的计算关系式，便可以得到流体的流量。 如图1所示，本实用新型差压检测式涡街流量计包括通流管1 ;旋涡发生体2 ;第 一感压孔3a ;第二感压孔3b ;与第一感压孔相连的第一导压管4a ;与第二感压孔相连的第 二导压管4b ;与第一导压管4a相连的第一引压管线5a ;与第二导压管4b相连的第二引压 管线5b ;差压传感器6和连接压差传感器6的旋涡频率信号处理电路7。第一、第二感压孔 3a、3b分别对称地设置在旋涡发生体2的两侧表面，其一端分别与第一、第二导压管4a、4b 相连，另一端则通过位于旋涡发生体内的第一、第二引压管线5a、5b与差压传感器6相连。 由图中可知，当待测流体通过通流管l，在旋涡发生体2两侧交替产生和分离旋涡 时，在旋涡发生体2两侧会产生交变脉动差压。感压孔3a、3b和导压管4a、4b将交变差压 引导到设置在流量计通流管1外的差压传感器6。差压传感器6检测出差压脉动频率(即 旋涡分离频率)，通过旋涡频率信号处理电路7的处理从而检测出流量。 图2是本实用新型差压式涡街流量计中旋涡发生体2的俯视截面放大视图。由图中可知，旋涡发生体2包括迎流面2a、背流面2b以及两侧面8a、8b。其中，背流面2b与迎 流面2a相对，距离b是迎流面宽度d的0. 8-1. 5倍；两侧面8a、8b位于迎流面2a与背流面 2b之间，其两侧面分别设置第一和第二感压孔3a、3b。 第一、第二感压孔3a、3b的直径①的范围在4mm到10mm之间，其中心位置位于旋 涡发生体2的纵向中部，第一、第二感压孔3a、3b中心至旋涡发生体迎流面2a的距离A与 迎流面的宽度d之比为O. 4-0.7，其轴线分别与旋涡发生体2的第一、第二侧面8a、8b垂直。 第一、第二导压管4a、4b相互平行，且分别平行于旋涡发生体2的两侧面8a、8b并 延伸之其端部。两导压管的直径均为4-10mm，其中心线至迎流面的距离B为迎流面的宽度 d的O. 3-0. 6倍。 实施例1 通流管的实际内径D为50mm，旋涡发生体选择等腰三角形柱型。 迎流面2a的宽度d取14mm，其到背流面2b的距离b为17. 9mm。 感压孔和导压管直径①为4mm，第一引压管5a与第二引压管5b的长度均为
150mm。差压传感器4采用满量程25KPa输出60mV的双端隔离型差压传感器。 图3给出了本实用新型涡街流量计在不同流量时记录的差压信号波形。其中，管
道内流体流量范围为20mVh-280mVh，输出信号频率范围为50Hz-670Hz。图中上波形表示
未经滤波的电压信号波形，下波形表示经滤波后的电压信号波形。 当记录不同波形图时，时间轴(X轴)和电压轴(Y轴)采用不同的档位。 根据图3的实验结果，电压信号幅度与流量之间存在很好的二次方关系。从理论
上来讲，差压传感器输出的电压信号幅度与作用与差压传感器上的差压信号幅度有严格的
线性关系。因此，实验结果和理论分析的结论是完全一致的，使用本实用新型涡街流量计能
准确方便的测出流量值。
权利要求一种涡街流量计，包括通流管(1)，其内流过待测流体；旋涡发生体(2)，安置在通流管(1)内；检测通流管内待测流体的压力变化的压差传感器(6)；其特征在于在旋涡发生体(2)上设置第一、第二感压孔(3a、3b)，第一、第二感压孔分别与压差传感器(6)相连。
2. 如权利要求l所述的差压式涡街流量计，其特征在于所述第一、第二感压孔分别通 过设置在旋涡发生体(2)内的第一、第二导压管(4a、4b)与压差传感器(6)相连。
3. 如权利要求2所述的差压式涡街流量计，其特征在于所述第一、第二导压管(4a、 4b)的一端分别与所述第一、第二感压孔相通，其另一端分别通过第一、第二引压管线(5a、 5b)与压差传感器(6)相连。
4. 如权利要求2或3所述的差压式涡街流量计，其特征在于所述旋涡发生体(2)具有 迎流面(2a)、与迎流面相对的背流面(2b)和位于迎流面与背流面之间的两侧面(8a、8b)， 其两侧面分别设置所述第一和第二感压孔(3a、3b)，所述第一、第二导压管(4a、4b)相互平 行并分别平行于旋涡发生体(2)的两侧面(8a、8b)延伸至其端部。
5. 如权利要求4所述的差压式涡街流量计，其特征在于所述第一、第二感压孔(3a、 3b)的轴线分别与所述旋涡发生体的第一、第二侧面(8a、8b)垂直。
6. 如权利要求4所述的差压式涡街流量计，其特征在于所述第一、第二感压孔(3a、 3b)的中心至旋涡发生体(2)的迎流面(2a)的距离A是迎流面(2a)的宽度(d)的0. 4_0. 7 倍。
7. 如权利要求1至3任一所述的差压式涡街流量计，其特征在于所述感压孔(3a、3b) 的中心位置位于所述旋涡发生体的纵向中部。
8. 如权利要求1至3任一所述的差压式涡街流量计，其特征在于所述感压孔和/或 导压管的直径为4-10mm。
9. 如权利要求4所述的压差式涡街流量计，其特征在于所述迎流面(2a)与背流面 (2b)之间的距离(b)与所述迎流面的宽度(d)的比值(b/d)范围为0.8-1.5。
10. 如权利要求4所述的压差式涡街流量计，其特征在于所述导压管(4a、4b)的中心 线至迎流面(d)的距离B为所述迎流面的宽度(d)的0.3-0. 6倍。
专利摘要本实用新型公开了一种直接在旋涡发生体上取差压的差压检测式涡街流量计。包括其内流过待测流体的通流管1、安置在通流管1内的旋涡发生体2，检测通流管内待测流体的压力变化的压差传感器6，其中在旋涡发生体2上设置第一、第二感压孔3a、3b，第一、第二感压孔分别通过设置在旋涡发生体2内的第一、第二导压管4a、4b与与压差传感器6相连，两导压管4a、4b相互平行并分别平行于旋涡发生体的两侧面8a、8b延伸至其顶端，其一端分别与感压孔3a、3b相连，另一端分别通过两引压管线5a、5b与压差传感器6相连。本实用新型将取压点设置在旋涡发生体上，可以避免采集的压差信号中叠加较复杂的流动噪声信号，提高了差压式涡街流量计的响应特性。
文档编号G01F1/32GK201503281SQ200920222590
公开日2010年6月9日 申请日期2009年9月28日 优先权日2009年9月28日
发明者沈兴武, 金泽 申请人:北京菲波安乐仪表有限公司