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专利名称：一种旋翼式流量传感器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种热量表流量传感器，特别是一种适用于高温高压和连续流动恶劣水质下的旋翼式流量传感器。
背景技术：
我国集中采暖供热收费计量工作起步较晚，热量表的应用还处于初级阶段。国内厂家生产的的热量表的流量传感器均采用普通热水流量计，由于供热管网绝大部分还是老系统，即使新建住宅的供热管网，也有相当数量的系统虽然采用双管并联供热，但没有使用分段供热。这样低楼层的热量表不但承受表压，同时又要承受整栋楼的水头；再加上供热系统启停时的水锤效应，会造成流量传感器超压渗漏，严重的会造成流量传感器爆裂，给使用者造成重大损失。
众所周知，随国家集中供热计量收费制度的推行，热量表被确认为一种必要的集中供热计量的法定仪表。对于组成热量表的关键部件流量传感器，因其工作在60℃～95℃高温(高温型工作温度可达150℃)和1.6MPa高压下(高温型热量表工作压力达2.5MPa)，因此对流量传感器的材料、工艺、加工的要求很高。目前国内生产的热量表，流量传感器基本上是使用普通热水流量计，其性能源不能满足热量表的需要，造成了计量不准确、渗漏、堵塞等缺陷。

发明内容
本发明的目的在于设计一种旋翼式流量传感器，它使上述现有流量传感器的缺点得以克服，是一种适用于高温高压和连续流动恶劣水质的流量传感器。
本发明的技术方案一种旋翼式流量传感器，包括与管路连接的带有进水口及出水口的流量传感器壳体，其特征在于它还由与流量传感器壳体相连接的流量传感器上盖及可拆卸的流量传感器表芯所构成，所说的可拆卸的流量传感器表芯包括叶轮、叶轮盖、叶轮壳及宝石轴承组件，叶轮依上下宝石轴承组件置于叶轮盖及叶轮壳之间，可拆卸的流量传感器表芯依定位圈被限位装配于流量传感器壳体的进水口处，其进水口前端装有滤网；可拆卸的流量传感器表芯与流量传感器上盖间亦为可拆卸连接；流量传感器表芯与流量传感器上盖及流量传感器壳体间分别依密封圈密封连接构成双密封结构，密封圈封装于可拆卸的流量传感器表芯的出水口。
上述所说的可拆卸的流量传感器表芯外壳体是依叶轮盖与叶轮壳构成，叶轮盖上带有导流翼，导流翼正截面为直角三角形，迎水流面为斜面，且导流翼的母线与流量传感器水平轴线成一定的角度，叶轮壳上带有导流筋，带有导流筋的叶轮壳与有带导流翼的叶轮盖依其上对应的定位榫与定位槽装配而成表芯外壳体。
上述所说的可拆卸的流量传感器表芯与流量传感器上盖间的可拆卸连接是由流量传感器上盖上带有环形沟槽与叶轮壳上沿圆周分布带有卡爪装配而成。
上述所说的叶轮壳的进水口由两个梯形进水口与构成，两梯形进水口与之间为楔形分水板，可依旋转改变高度的紧定螺钉安装于叶轮壳的进水口底部。
上述所说的安装于叶轮壳的进水口底部的可依旋转改变高度的紧定螺钉是不锈钢内六角旋转螺钉。
上述所说的可拆卸的流量传感器表芯的叶轮壳处出水口为用几何曲线并且延与出水口成一定角度的假想轴线方向运动包络出来的曲面做出水口的两侧面，出水口处有不对称的放置密封圈的异型沟槽。
上述所说的叶轮壳上带有的导流筋可有条，其导流筋的正截面为直角三角形，迎水流面为斜面。
上述所说的可拆卸的流量传感器表芯中的宝石轴承组件由红宝石轴承和塑料轴套组成，分别成对安装于叶轮盖和叶轮壳上。
上述所说的流量传感器上盖由金属材料制成，所说的金属材料可以取铜材。
上述所说的密封圈由聚四氟乙烯和硅橡胶制成的密封圈，上述所说的装在叶轮上的叶轮轴由高硬度不锈合金钢材料制成。
上述所说的流量传感器壳体与流量传感器上盖，其表面做镀铬或镀镍处理，由模锻工艺锻造制成。
上述所说的叶轮、叶轮盖、叶轮壳和滤网由高性能塑料PP或PPE制成。
上述所说的有带圆周等分凸缘的流量传感器上盖，其上盖凸缘处钻有封印用孔，流量传感器壳体上有45°斜筋，斜筋上钻有封印用孔。
本发明的优越性在于1、本发明所涉热量表计量精度稳定可靠，耐高压在≤3.5MPa(一般国产热水流量计耐压1.6MPa，部分进口热量表用流量传感器可耐2.5Mpa的高压力)和高温(95℃)，具有较高的计量精度，达到了热量表国家标准(CJ128-2000)二级表的精度指标，可以在高温高压环境下可靠稳定的工作；2、针对供热采暖热水水质较差，容易造成堵塞、结垢等弊病，本发明可方便地拆卸清洗，重新安装后不影响流量计量，不用进行流量精度校验调整，大大方便了用户；3、体积小巧，DN20规格的长度仅为110mm，比普通热水流量计短20～85mm；4、本发明取材科学，使用金属材料做流量传感器壳体1和流量传感器上盖2，加上由聚四氟乙烯和硅橡胶制成的密封圈，使流量传感器在3.5MPa的高压下不渗漏；5、结构巧妙合理，减小和降低的流经流量传感器水流的湍流和层流的机率，这样较大程度提高了流量传感器的流量计量精度，同时也提高了计量精度的重复性、再现性和稳定性，充分保证了流量传感器计量的高精确度。


附图1为本发明所涉一种旋翼式流量传感器的整体结构示意图。
附图2为图1中A部放大示意图。
附图3为本发明所涉一种旋翼式流量传感器中的叶轮壳5处进水口俯视结构示意图。
附图4为本发明所涉一种旋翼式流量传感器中的叶轮壳5处出水口侧视结构示意图。
附图5为本发明所涉一种旋翼式流量传感器中的叶轮壳5处导流筋5b截面结构示意图。
附图6为本发明所涉一种旋翼式流量传感器与流量传感器顶部的磁敏传感器组件18组合后的使用状态结构示意图。
其中1为流量传感器壳体，2为流量传感器上盖，2a为流量传感器上盖2上的带有环形沟槽，3为叶轮，4为叶轮盖，5为叶轮壳，5a为叶轮壳5上沿圆周分布的卡爪，5b为叶轮壳5上的导流筋，6为密封圈，7为密封圈，8为叶轮壳5的出水口处密封圈，9a为轴承组件中的宝石，9b为轴承，10为滤网，11为定位圈，12为叶轮壳5的梯形进水口，13为叶轮壳5的另一梯形进水口，14为两梯形进水口12与13之间的楔形分水板，15为紧定螺钉，16为叶轮壳5的出水口，18为磁敏传感器组件，19为与管路连接的进水口，20为与管路连接的出水口。
具体实施例方式实施例一种旋翼式流量传感器(见图1-6)，包括与管路连接的带有进水口19及出水口20的流量传感器壳体1，其特征在于它还由与流量传感器壳体1相连接的流量传感器上盖2及可拆卸的流量传感器表芯所构成，所说的可拆卸的流量传感器表芯包括叶轮3、叶轮盖4、叶轮壳5及宝石轴承组件9，叶轮3依上下宝石轴承组件9置于叶轮盖4及叶轮壳5之间，可拆卸的流量传感器表芯依定位圈11被限位装配于流量传感器壳体1的进水口处，其进水口前端装有滤网10；可拆卸的流量传感器表芯与流量传感器上盖2间亦为可拆卸连接；流量传感器表芯与流量传感器上盖2及流量传感器壳体1间分别依密封圈6、密封圈7密封连接构成双密封结构，密封圈8封装于可拆卸的流量传感器表芯的出水口(见图1)。、上述所说的可拆卸的流量传感器表芯外壳体是依叶轮盖4与叶轮壳5构成，叶轮盖4上带有导流翼，导流翼正截面为直角三角形，迎水流面为斜面，且导流翼的母线与流量传感器水平轴线成一定的角度，叶轮壳5上带有导流筋5b(见图5)，带有导流筋5b的叶轮壳5与有带导流翼的叶轮盖4依其上对应的定位榫与定位槽装配而成表芯外壳体(见图1)。
上述所说的可拆卸的流量传感器表芯与流量传感器上盖2间的可拆卸连接是由流量传感器上盖2上带有环形沟槽2a与叶轮壳5上沿圆周分布带有卡爪5a装配而成(见图2)。
上述所说的叶轮壳5的进水口由两个梯形进水口12与13构成，两梯形进水口12与13之间为楔形分水板14，可依旋转改变高度的紧定螺钉15安装于叶轮壳5的进水口12底部(见图3)。
上述所说的安装于叶轮壳5的进水口12底部的可依旋转改变高度的紧定螺钉15是不锈钢内六角旋转螺钉。
上述所说的可拆卸的流量传感器表芯的叶轮壳5处出水口16为用几何曲线并且延与出水口成一定角度的假想轴线方向运动包络出来的曲面做出水口的两侧面，出水口处有不对称的放置密封圈8的异型沟槽(见图4)。
上述所说的叶轮壳5上带有的导流筋5b可有4条，其导流筋5b的正截面为直角三角形，迎水流面为斜面(见图5)。
上述所说的可拆卸的流量传感器表芯中的宝石轴承组件9由红宝石轴承9a和塑料轴套9b组成，分别成对安装于叶轮盖4和叶轮壳5上。
上述所说的流量传感器上盖2由金属材料制成，所说的金属材料可以取铜材。
上述所说的密封圈6和密封圈7由聚四氟乙烯和硅橡胶制成的密封圈，上述所说的装在叶轮3上的叶轮轴由高硬度不锈合金钢材料制成。
上述所说的流量传感器壳体1与流量传感器上盖2，其表面做镀铬或镀镍处理，由模锻工艺锻造制成。
上述所说的叶轮3、叶轮盖4、叶轮壳5和滤网10由高性能塑料PP或PPE制成。
上述所说的有带圆周等分凸缘的流量传感器上盖2，其上盖凸缘处钻有封印用孔，流量传感器壳体1上有45°斜筋，斜筋上钻有封印用孔。
本发明的工作原理与工作过程为本发明新型主要用于采暖集中供热的计量用热量表，也可用于热水计量系统。图6可知，表征流量信号的叶轮3的机械转动，通过叶轮顶部的磁环与流量传感器顶部的磁敏传感器组件18耦合输出，经流量信号转换电路，将磁环耦合转动的磁场变化，转变为数字量的电信号，输出至热量表积分器，同时由PT1000组成的温度传感器将采暖供热管路进出口的水温输出至热量表积分器。热量表积分器对输入流量信号和温度信号进行积分运算，修正后计算出用户所消耗的热量(用热量)。同时热量表积分器也完成显示、报警、故障、诊断等功能。因流量传感器表芯为可拆卸结构，即可整体地将流量传感器表芯和流量传感器壳体1分离，进行表芯清洗、调校和更换，重新装配后，不影响流量传感器的计量精度。
其中安装于叶轮壳5的进水口12底部的紧定螺钉15，旋转螺钉即可改变螺钉旋出进水口12端面的高度(调节流量)，其节流作用来调整流量传感器的流量精度和流量特性曲线的斜率。
常规滤网10置于进水口19处。滤网10起到滤除和阻挡供热管道中的杂质的作用，保证流量传感器在恶劣水质之下能正常工作。
定位圈11限制叶轮壳5沿其轴向转动，保证了流量传感器表芯拆卸后重新安装的流量精度不变。
安装在叶轮盖4、叶轮壳5组成的表芯出水口处的密封圈8置于不对称的密封圈异型沟槽内，使全部进水不会从表芯以外的通道泄漏到出水口，保证了计量精确度。
宝石轴承组件9a与9b保证了叶轮3的灵敏度和高温高压下的稳定性、可靠性，同时也提高了使用寿命。
流量传感器表芯与流量传感器上盖2及流量传感器壳体1间分别有的密封圈6、密封圈7构成的双密封结构可使流量传感器在3.5MPa的高压下不渗漏。
流量传感器上盖与流量传感器壳体装配成流量传感器并调试后可进行封印。以防止任意拆卸造成得意外事故。
权利要求
1.一种旋翼式流量传感器，包括与管路连接的带有进水口及出水口的流量传感器壳体，其特征在于它还由与流量传感器壳体相连接的流量传感器上盖及可拆卸的流量传感器表芯所构成，所说的可拆卸的流量传感器表芯包括叶轮、叶轮盖、叶轮壳及宝石轴承组件，叶轮依上下宝石轴承组件置于叶轮盖及叶轮壳之间，可拆卸的流量传感器表芯依定位圈被限位装配于流量传感器壳体的进水口处，其进水口前端装有滤网；可拆卸的流量传感器表芯与流量传感器上盖间亦为可拆卸连接；流量传感器表芯与流量传感器上盖及流量传感器壳体间分别依密封圈密封连接构成双密封结构，密封圈封装于可拆卸的流量传感器表芯的出水口。
2.根据权利要求1所说的一种旋翼式流量传感器，其特征在于所说的可拆卸的流量传感器表芯外壳体是依叶轮盖与叶轮壳构成，叶轮盖上带有导流翼，导流翼正截面为直角三角形，迎水流面为斜面，且导流翼的母线与流量传感器水平轴线成一定的角度，叶轮壳上带有导流筋，带有导流筋的叶轮壳与有带导流翼的叶轮盖依其上对应的定位榫与定位槽装配而成表芯外壳体。
3.根据权利要求1所说的一种旋翼式流量传感器，其特征在于所说的可拆卸的流量传感器表芯与流量传感器上盖间的可拆卸连接是由流量传感器上盖上带有环形沟槽与叶轮壳上沿圆周分布带有卡爪装配而成。
4.根据权利要求1所说的一种旋翼式流量传感器，其特征在于所说的叶轮壳的进水口由两个梯形进水口与构成，两梯形进水口与之间为楔形分水板，可依旋转改变高度的紧定螺钉安装于叶轮壳的进水口底部。
5.根据权利要求4所说的一种旋翼式流量传感器，其特征在于所说的安装于叶轮壳的进水口底部的可依旋转改变高度的紧定螺钉是不锈钢内六角旋转螺钉。
6.根据权利要求1所说的一种旋翼式流量传感器，其特征在于所说的可拆卸的流量传感器表芯的叶轮壳处出水口为用几何曲线并且延与出水口成一定角度的假想轴线方向运动包络出来的曲面做出水口的两侧面，出水口处有不对称的放置密封圈的异型沟槽。
7.根据权利要求1所说的一种旋翼式流量传感器，其特征在于所说的叶轮壳上带有的导流筋可有条，其导流筋的正截面为直角三角形，迎水流面为斜面。
8.根据权利要求1所说的一种旋翼式流量传感器，其特征在于所说的可拆卸的流量传感器表芯中的宝石轴承组件由红宝石轴承和塑料轴套组成，分别成对安装于叶轮盖和叶轮壳上。
9.根据权利要求1所说的一种旋翼式流量传感器，其特征在于所说的流量传感器上盖由金属材料制成，所说的金属材料可以取铜材。
10.根据权利要求1所说的一种旋翼式流量传感器，其特征在于所说的密封圈由聚四氟乙烯和硅橡胶制成的密封圈，
11.根据权利要求1所说的一种旋翼式流量传感器，其特征在于所说的装在叶轮上的叶轮轴由高硬度不锈合金钢材料制成。
12.根据权利要求1所说的一种旋翼式流量传感器，其特征在于所说的流量传感器壳体与流量传感器上盖，其表面做镀铬或镀镍处理，由模锻工艺锻造制成。
13.根据权利要求1所说的一种旋翼式流量传感器，其特征在于所说的叶轮、叶轮盖、叶轮壳和滤网由高性能塑料PP或PPE制成。
14.根据权利要求1所说的一种旋翼式流量传感器，其特征在于所说的有带圆周等分凸缘的流量传感器上盖，其上盖凸缘处钻有封印用孔，流量传感器壳体上有45°斜筋，斜筋上钻有封印用孔。
全文摘要
一种旋翼式流量传感器，其特征在于它还由与流量传感器壳体相连接的流量传感器上盖及可拆卸的流量传感器表芯所构成，所说的可拆卸的流量传感器表芯包括叶轮、叶轮盖、叶轮壳及宝石轴承组件，可拆卸的流量传感器表芯与流量传感器上盖间亦为可拆卸连接；流量传感器表芯与流量传感器上盖及流量传感器壳体间分别依密封圈密封连接构成双密封结构，密封圈封装于可拆卸的流量传感器表芯的出水口。本发明的优越性在于所涉热量表计量精度稳定可靠，耐高压在≤3.5MPa和高温(95℃)，具有较高的计量精度，达到了热量表国家标准(CJ128－2000)二级表的精度指标，可以在高温高压环境下可靠稳定的工作。
文档编号G01F15/00GK1632472SQ20041010249
公开日2005年6月29日 申请日期2004年12月28日 优先权日2004年12月28日
发明者蒋韵坚, 陈沛 申请人:蒋韵坚