一种新型涡街传感器及其流量测试方法
阅读说明：本技术 一种新型涡街传感器及其流量测试方法 (Novel vortex street sensor and flow testing method thereof ) 是由 王良贵 胡忠伟 刘义 吴西林 罗世银 吴双 刘文武 许伟 钟罗 王翰钏 陈佩锋 于 2021-06-28 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种新型涡街传感器及其流量测试方法,属于涡街传感器技术领域,解决了现有技术中的涡街传感器容易受环境中流速和管线震动等影响导致测量精度低的问题,本发明包括涡街本体,所述涡街本体为管状结构,涡街本体内安装有旋涡发生器,涡街本体上方连接有传感器密封端盖,所述传感器密封端盖与涡街本体之间安装有涡街传感器,所述涡街传感器的下端伸入涡街本体的管道内,涡街传感器内从上至下依次安装有六轴加速器、系统柔性压力芯片、柔性温度芯片,涡街传感器上方连接有环境柔性压力芯片。本发明提出了采用旋涡原理并测量旋涡强度实现多相流流体测量的全新思路与测量方法,可减少干扰,提高精度。(The invention discloses a novel vortex street sensor and a flow testing method thereof, belongs to the technical field of vortex street sensors, and solves the problem that a vortex street sensor in the prior art is easily influenced by flow velocity, pipeline vibration and the like in the environment to cause low measuring precision. The invention provides a novel idea and a measuring method for realizing multiphase flow fluid measurement by adopting a vortex principle and measuring vortex strength, which can reduce interference and improve precision.)
技术领域
本发明属于涡街传感器
技术领域
，具体涉及一种新型涡街传感器及其流量测试方法。背景技术
涡街流量仪表是根据卡门涡街理论，利用了流体的自然振动原理，以压电晶体或差动电容作为检测部件而制成的一种速度式流量仪表。具有无可动部件、测量范围度大、介质适应性广、结构简单、安装维护方便等特点。可广泛应用于石油化工、冶金机械、食品、造纸，以及城市管道供热、供水、煤气等行业的各种液体、气体、蒸气等单相或多相流体的工艺计量和节能管理。
传统的涡街传感器只是一种检测涡街频率的工具，通过涡街原理来计算流量，此方法计算出的流量不精确，且在高流速下，传感器易破碎，又由于工艺管线震动或安装不当，会导致传统传感器受环境影响很大，影响测量精度。因此，我们需设计一种受环境震动影响小、测量精度高的涡街传感器。
发明内容
本发明的目的在于：
为解决现有技术中的涡街传感器容易受环境中流速和管线震动等影响导致测量精度低的问题，而提供一种新型涡街传感器及其流量测试方法。
本发明采用的技术方案如下：
一种新型涡街传感器，其特征在于，包括涡街本体，所述涡街本体为管状结构，涡街本体内安装有旋涡发生器，涡街本体上方连接有传感器密封端盖，所述传感器密封端盖与涡街本体之间安装有涡街传感器，所述涡街传感器的下端伸入涡街本体的管道内，涡街传感器内从上至下依次安装有六轴加速器、系统柔性压力芯片、柔性温度芯片，涡街传感器上方连接有环境柔性压力芯片。
进一步地，所述环境柔性压力芯片与六轴加速器之间连接有胶封。
进一步地，所述旋涡发生器与涡街传感器均穿过涡街本体的管道中心轴线安装。
一种新型涡街传感器的流量测试方法，使用上述的涡街传感器进行，其特征在于，保持涡街本体内的流体流速恒定，固定涡街传感器的各个测量芯片，通过旋涡发生器在涡街本体内使多相流体产生涡街旋涡，产生的旋涡与涡街传感器碰撞产生震动，采用系统柔性压力芯片测出旋涡的频率和震动强度，柔性温度芯片测出温度，计算出当前流体中的气相密度ρg、液相密度ρL以及固相的密度ρs，再通过六轴加速器所测得数据进行计算，得出流体气相流量、液相流量。
进一步地，通过涡街传感器测得的涡街信号强度λ计量出流体的各相密度ρ，通过计算得出流量。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、本发明摒弃传统的测量方法，在传感器上集成多个柔性芯片，防止传感器被损坏，多方位测量流体参数，解决工艺管线震动或安装不当造成的干扰，并通过系统修正，得出更为精确可靠的多相流流量数据，真正意义上的实现多相流中的气相流量、液相流量及含含液率(含气率)的实时在线计量。
2、本发明传感器内置超灵敏柔性芯片传感器，对流体的震动频率、震幅、压力、温度能准确测量。
3、本发明传感器嵌入六轴加速器，可独立测量多维度的震动及频率，提高震幅的测量精度。
4、本发明中的环境柔性压力芯片用来测量外部环境震动频率，作为系统柔性压力芯片的测量补偿，以减少外部环境震动对测量结果的干扰，提高测量精度。
5、本发明传感器测量出的数据通过流量计算机数据修正拟合后，测出的流量更加准确可靠。
6、本发明传感器采用一体化设计，小巧精密，集成度高，安全性高。
7、本发明可应用于单一气体、液体、多相流测量等多种流体的测量，应用范围广，使用场景灵活。
8、本发明最低起震点低，量程宽，可测流速为0.1m/s～200m/s。
附图说明
图1为本发明的剖面结构图；
图2为本发明的外部结构图。
图中标记：1-涡街传感器，11-柔性温度芯片，12-系统柔性压力芯片，13-六轴加速器，14-胶封，15-环境柔性压力芯片，2-旋涡发生器，3-涡街本体，4-传感器密封端盖。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
一种新型涡街传感器，其特征在于，包括涡街本体3，涡街本体3为管状结构，涡街本体3内安装有旋涡发生器2，涡街本体3上方连接有传感器密封端盖4，传感器密封端盖4与涡街本体3之间安装有涡街传感器1，涡街传感器1的下端伸入涡街本体3的管道内，涡街传感器1内从上至下依次安装有六轴加速器13、系统柔性压力芯片12、柔性温度芯片11，涡街传感器1上方连接有环境柔性压力芯片15。
进一步地，环境柔性压力芯片15与六轴加速器13之间连接有胶封14。
进一步地，旋涡发生器2与涡街传感器1均穿过涡街本体3的管道中心轴线安装。
在传感器上集成多个柔性芯片，防止传感器被损坏，多方位测量流体参数，解决工艺管线震动或安装不当造成的干扰，并通过系统修正，得出更为精确可靠的多相流流量数据，真正意义上的实现多相流中的气相流量、液相流量及含含液率(含气率)的实时在线计量。
实施例2
一种新型涡街传感器1的流量测试方法，使用上述的涡街传感器1进行，其特征在于，保持涡街本体3内的流体流速恒定，固定涡街传感器1的各个测量芯片，通过旋涡发生器2在涡街本体3内使多相流体产生涡街旋涡，产生的旋涡与涡街传感器1碰撞产生震动，采用系统柔性压力芯片12测出旋涡的频率和震动强度，柔性温度芯片11测出温度，计算出当前流体中的气相密度ρg、液相密度ρL以及固相的密度ρs，再通过六轴加速器13所测得数据进行计算，得出流体气相流量、液相流量。
进一步地，通过涡街传感器测得的涡街信号强度λ计量出流体的各相密度ρ，通过计算得出流量。
本发明的工作原理如下：在流体流速恒定的情况下，涡街的信号强度与测量芯片和被测流体的密度ρ有关，在测量芯片被固定后，涡街的信号强度只与流体的密度ρ有关，在流体流速恒定的情况下，流体的密度越大，涡街的信号强度越强，因此通过大量的测量数据，得到涡街信号强度λ与流体的密度ρ的关系，通过测量得出的涡街信号强度λ，可以计量出流体的密度ρ，再通过求出LVF。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
- 上一篇：一种医用注射器针头装配设备
- 下一篇：一种新型气液两相流量计量装置及计量方法