專利名稱：動態稱重流體檢測裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及測量，特別是指一種采用流體在線式連續動態稱重方法檢測兩相流體濃度、流速、流量等的動態稱重兩相流體檢測裝置。
現有對兩相流體濃度的檢測國內外一般采用放射性射線或各種波穿透管道或者通過管道反射、折射進行檢測，但這些方法受到諸如流質的性質、形狀、大小和流質在流體中的分布狀況，以及混合流體流速、管道的材料、直徑等多方面因素的影響，存在著不能保證檢測精度的缺陷，因而大大限制了其使用的領域范圍。尤其在國內的大多數場合對濃度和流量的控制還是采用估算的方法，如挖泥船的工作量的計算往往采用插標桿等丈量方法，檢測手段極為落后遠遠跟不上工程作業的要求。
本實用新型的目的就在于改變傳統的兩相流體管道輸送的檢測落后狀況，提供一種采用流體在線式連續動態稱重結構的兩相流體檢測裝置，這種檢測裝置配合相應的儀器能夠檢測計量兩相流體的濃度、流速、流量等。
本實用新型的流體檢測裝置采用在線式連續動態稱重結構，由串接在管道中的測量管和機電傳感部分組成，其沿管道的縱向長度為2000mm左右，包括彈性接頭、測量管、外套管、壓力傳感器、多普勒超聲流速探頭、鋼絲繩、下杠桿、上杠桿、平衡壓鐵、偏心輪、微電機、測力傳感器等部件。測量管設有外套管，內外管之間注有添加了防凍液的防凍壓力水，用以平衡彈性接頭部位流體的壓力。測量管通過兩端的彈性接頭與固定管道連接，壓力傳感器安裝在前端彈性接頭前的固定管道上，超聲流速探頭安裝于測量管的前半部，測量管的兩端通過兩根鋼絲繩分別與固定在其上部的上下兩根杠桿相連，前端的鋼絲繩連接下杠桿的前端，下杠桿的后端支承在上杠桿中部的下面，上杠桿的前端為平衡壓鐵、偏心輪和微電機，其后端與測量管后端的鋼絲繩相連，上杠桿上還裝有測力傳感器。
當進行工作時，流體流經測量管，由于濃度發生變化而使測量管內的流體重量也隨著改變，這種變化通過鋼絲繩和上下杠桿傳遞給測力傳感器，再由測力傳感器連續地將信號通過電纜傳遞給控制顯示儀器。通過吸附在測量管上的多普勒超聲流速探頭可以檢測流體的流速。根據從測力傳感器上得到的流體沖量面積和當量長度以及混合流體流經測量管所需的時間，可以測量出流體的體積流量。為了防止由溫度飄移和時間飄移引起的濃度檢測誤差，本實用新型的流體檢測裝置采用了由微電機、偏心輪和測力傳感器構成的短時卸載補償機構，通過控制微電機定時使偏心輪轉動，例如每小時轉動一圈，由于偏心輪轉動使上杠桿平衡壓鐵一端被微量壓下后隨即復位，從而使測力傳感器卸載片刻(約幾秒種)，這時控制顯示儀器控制程序仍按卸載前瞬時的流體濃度來計量卸載期間的產量，這種穩定性補償可以近似看作是在線式補償。為了克服振動、擺動和沖擊以及流體流量和工作壓力脈動等因素對檢測精度的影響，在流體檢測裝置中還設置了基準重量，配合儀器在程序控制下通過與基準重量比較、校正稱重誤差。壓力傳感器將所測得的流體壓力信號傳遞給控制顯示儀器，通過程序處理，用以補償流體壓力對檢測重量的影響。
本實用新型的測量范圍和工作條件如下一、測量范圍1.兩相流體濃度 體積濃度＜60％；2.兩相流體流速 0.5m/s～8m/s；3.兩相流體比重之差 ＞0.05g/cm3與檢測管道直徑有關二、工作條件1.管道內徑 ＞38mm；2.管道材料 鋼、鑄鐵、塑料等密實材料；3.力傳感器正常使用溫度國產傳感器-10～55℃，進口傳感器-20～100℃。
本實用新型的優點就在于采用流體在線式連續動態稱重方法配合相應的控制顯示儀器檢測兩相流體的濃度，與放射性射線等檢測方法相比，減少了干擾因素，避免了輻射污染。還由于采用超聲多普勒測速方法，檢測元件不與流體接觸，可以檢測懸浮固體顆粒濃度較高和帶腐蝕性的流體，擴大了兩相流體檢測范圍，并具有安裝維修方便的優點。同時由于采用微電機控制偏心輪定時轉動卸載機構、設置基準重物以及采用液力平衡方式配合控制顯示儀器相應的控制程序能夠解決檢測過程中的溫度飄移、時間飄移和流體的壓力變化以及振動、擺動及抖動等問題對檢測精度的影響。因此本實用新型的流體檢測裝置作為一種方便適用的檢測裝置，在泥漿、紙漿、水力采礦和化工溶液等兩相流體管道輸送領域具有廣泛的發展前景。
以下結合附圖對本實用新型作進一步的說明。
圖1是本實用新型的流體檢測裝置示意圖。
參照圖1，本實用新型的流體檢測裝置串接在管路中，其沿管道的縱向長度為2000mm左右，由壓力傳感器[1]、多普勒超聲流速探頭[2]、鋼絲繩A[3]、下杠桿[4]、微電機[5]、偏心輪[6]、平衡壓鐵[7]、上杠桿[8]、測力傳感器[9]、測量管[10]、鋼絲繩B[11]、彈性接頭[12]、固定管[13]、外套管[14]構成。壓力傳感器[1]安裝在彈性接頭前端的固定管[13]上，多普勒超聲流速探頭[2]安裝在測量管[10]上，測量管[10]兩端通過彈性接頭[12]與固定管[13]相連，其兩端接近彈性接頭[12]處分別通過鋼絲繩A[3]和鋼絲繩B[11]與下杠桿[4]的前端和上杠桿[8]的后端相連；測量管[10]設有外套管[14]，內外管之間注有添加了防凍液的防凍壓力水用以平衡彈性接頭部位流體的壓力，鋼絲繩A[3]和鋼絲繩B[11]出外套管[14]處安裝有密封墊防止壓力水的漏出；下杠桿[4]的后端支承在上杠桿[8]的中部下面，上杠桿[8]的前端為平衡壓鐵[7]、偏心輪[6]和微電機[5]，測力傳感器[9]的一端安裝在上杠桿接近中部的位置，其另一端及兩杠桿的支承部位安裝在外套管上。
以下是本實用新型的一個實施例。
某采砂船進行水下開采，每小時開采量80～100噸(砂漿量300～400M3/小時)。原采用國產γ射線濃度計和電磁流量計檢測計量，用戶感到有以下缺陷急待解決，γ射線有放射污染工人懼怕靠近放射源，并且檢測裝置體積大，使用不方便，儀器無防震裝置故障頻繁。現使用本實用新型流體檢測裝置配合Z80CPU控制主機的控制顯示儀器檢測計量，經實船檢驗以礦漿濃度壺測定與本實用新型濃度顯示值對照，測定時間為4小時，每隔15分鐘分別記錄濃度顯示值和輸砂管出口實際濃度值，經測定實際濃度平均值為32.33％，濃度顯示值為32.30％，相差僅0.03％。以存放在堆場的實際堆放數與產量顯示值對比，測定時間為8小時(一個班)，實測班產為672噸，顯示值為685噸，兩者相對誤差1.9％。用戶認為本實用新型的流體檢測裝置體積小不怕震、無放射污染，并且檢測準確與實際差別極小，非常適合采砂船使用，希望盡快推廣應用。
權利要求1.一種流體檢測裝置，其特征在于采用在線式連續動態稱重結構，由串接在管道中的測量管和機電傳感部分組成，其沿管道的縱向長度為2000mm左右，包括彈性接頭、測量管、外套管、壓力傳感器、多普勒超聲流速探頭、鋼絲繩、下杠桿、上杠桿、平衡壓鐵、偏心輪、微電機、測力傳感器等部件；測量管通過兩端的彈性接頭與固定管道連接，壓力傳感器安裝在前端彈性接頭前的固定管道上，多普勒超聲流速探頭安裝于測量管的前半部，測量管的兩端通過兩根鋼絲繩分別與固定在其上部的上下兩根杠桿相連，前端的鋼絲繩連接下杠桿的前端，下杠桿的后端支承在上杠桿中部的下面，上杠桿的前端為平衡壓鐵，偏心輪和微電機，其后端與測量管后端的鋼絲繩相連，上杠桿上還裝有測力傳感器。
2.根據權利要求1所述的流體檢測裝置，其特征在于測量管設有外套管，內外管之間注有添加了防凍液的防凍壓力水。
專利摘要一種在線式連續動態稱重結構的兩相流體檢測裝置，它由串接在管道中的測量管和機電傳感部分組成。測量管通過兩端彈性接頭與固定管道連接，壓力傳感器安裝在前端彈性接頭前的管道上，超聲流速探頭安裝于測量管的前半部，測量管通過兩根鋼絲繩分別與在其上部的上下兩根杠桿相連，前端鋼絲繩連接下杠桿的前端，下杠桿的后端支承在上杠桿中部的下面，上杠桿的前端為平衡壓鐵，偏心輪和微電機，后端與測量管后端的鋼絲繩相連，上杠桿上還裝有測力傳感器。
文檔編號G01N5/00GK2247338SQ95240038
公開日1997年2月12日 申請日期1995年6月29日 優先權日1995年6月29日
發明者錢家華 申請人:江蘇省鎮江船廠
專業數控銑床產品供應商
20年生產經驗，實力工廠，精工品質，質量有保障
