[实用新型]无位移靶式流量传感器

说明书

本实用新型属于测试技术领域，更进一步涉及一种无位移靶式流量传感器。

流量计是工业测量中的仪表之一。迄今为止，流量计的种类已达100多种(流量测量工程手册，[美］R.W.米勒，机械工业出版社)。靶式流量计是其中的一种应用较广泛的流量计。靶式流量计的基本原理是基于流体对靶直接冲击，在靶的正面中心处，其压力等于流体的动压力，靶的背面由于形成“死水区”涡漩而造成“抽吸效应”，使该处的压力较未扰动前减小。这样，靶的前后就有一个压力差，这个压力差对靶面造成一个作用力。这个作用力的大小是度量流体流量的主要参数。以往的靶式流量计均采取基于测量位移量或变形量的传感器来度量流体对靶作用力的大小，而这类传感器对位移和变形量的测量精度受到工艺制造水平和制造精度的制约，在批量生产中很难求得一致，而且以后的精度稳定性也难以保障。

本实用新型的目的在于提供一种不基于测量位移及变形的原理，而利用由压电晶体组成的压电谐振力传感器作为基础元件，通过刚性杠杆机构，将流体对靶的动压力无位移地转换为作用于由压电晶体组成的压电谐振力传感器上的点压力，其测量精度和稳定性由压电晶体物质本身的性质保证，进而可以高精度地测量流体的流量。

本实用新型包括一个一端为置于流体管体内部的圆形靶面，另一端在流体管体外部与由压电晶体组成的压电谐振力传感器相接触，起杠杆作用的靶杆；两个以刀口形式将靶杆夹持，对靶杆起支点作用的支点刀口；起密封作用的金属膜片、垫片和起支撑作用的底板、挡板等组成。

下面结合附图对本实用新型作进一步的描述。

通有流体的管体8的一边开孔，靶杆3的圆形靶面端经管体8壁上的孔置于管体8内，靶杆3的圆形靶平面与流体流动方向垂直。靶杆3在管体8外部的一端的一面通过一球体或圆锥体2与由压电晶体组成的压电谐振力传感器1的受力点相接触，并由置于挡板9和靶杆3之间的弹簧4提供适当的预紧力。靶杆3起杠杆作用，其支点由两个支点刀口7在靶杆3中部两边开V形槽处将靶杆3夹持，两个支点刀口7均以螺钉固定方式固定在底板6的下表面。底板6下表面与管体8的外表面相隔密封垫片11以均布螺钉的方式紧密固定。靶杆3穿过底板6的中孔，由一端与靶杆3焊接紧密固定，另一端与底板6上表面焊接紧密固定的金属膜片5将底板6的中孔密封，使管体8内部与外部隔离。压电谐振力传感器1的底面安装定位于挡板10。

本实用新型的原理是将管体8内流体对圆形靶面的直接冲击力经靶杆3起的杠杆作用无位移地转换为作用于管体8外部由压电晶体组成的压电谐振力传感器1受力点的压力。

本实用新型应用于靶式流量计，其基本特征是应用由压电晶体组成的压电谐振力传感器作为基础元件，通过起杠杆作用的靶杆无位移地将管体内流体对圆形靶面的直接冲击力转换为作用于管体外部压电谐振力传感器受力点的压力，而靶杆穿过的管体内外面由金属膜片和密封垫片隔离密封。从而可进一步无泄漏地测量管体内流体的流量。