熱導流量監測器制造技術

熱導流量監測器，屬于測量技術，用于電機冷卻、潤滑系統的管路介質的流量監測，克服現有的檢測裝置存在的僅適于清潔介質、因環境和介質溫度影響誤差較大等不足。由位于流體管路上不同流速位置的兩個傳感單元和以微處理器為核心的控制、顯示單元及集中各部件于一體的組合構件組成；其中傳感單元包括埋在同一塊導熱膠中的一個溫度傳感元件和一個電熱元件及與包裹導熱膠塊使用時接觸流體的金屬外壁；兩個傳感單元結構相同。結構上有相對流體管路側向插入的插入式和串接在流體管路中的管道式兩種結構形式，本實用新型專利技術的積極效果是：控制單元向傳感單元注入恒定階躍加熱功率，并巡檢兩組傳感器的輸出信號，能在線自動補償因汽蝕、污染及介質溫度變化引起的偏差。（*該技術在2021年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于測量
，具體涉及一種熱導式電機冷卻、潤滑系統管路介質的流量監測裝置。
技術介紹
電機潤滑和冷卻系統的油、水管路的流量關系到機組軸承等部件的冷卻效果。監測管路的介質流速或流量是保障機組安全運行的必要手段。介質的流速降低，將導致冷卻效果下降，威脅機組運行安全。目前實際應用中，多使用熱導式流速傳感器。這種傳感器的典型配置由兩個電阻型溫度敏感元組成。其中一個RTD作為介質溫度傳感器，另一只作為流速傳感器，需施加一·定加熱功率的電源激勵。測量方法一種為恒溫差法，就是在不同的介質流速下，保持流速傳感器和介質溫度傳感器恒定的溫差，而加熱功率根據電橋測得的溫差不斷調整，穩態功率的大小與介質的流速大小--對應；另一種是恒功率法，就是在加熱功率恒定的前提下，通過電橋測量兩個溫度敏感元件的電位差，電位差與溫差成正比，溫差大小與介質的流速--對應。上述熱導式流速傳感器，存在以下問題(I)、對于水等液態介質的流速測量，傳感器表面易被汽蝕或污染，影響測量精度。(2)、兩個溫度敏感元件的線性隨介質溫度的變化而漂移，造成較大的系統測量誤差。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種熱導流量監測器，用于電機冷卻、潤滑系統的管路介質的流量監測，克服現有的檢測裝置存在的僅適于清潔介質、因環境和介質溫度影響誤差較大等不足。本專利技術的熱導流量監測器由位于流體管路上不同流速位置的兩個傳感單元和以微處理器為核心的控制、顯示單元及集中各部件于一體的組合構件組成。其中傳感單元包括埋在同一塊導熱膠中的一個溫度傳感元件和一個電熱元件及與包裹導熱膠塊使用時接觸流體的金屬外壁；兩個傳感單元使用相同規格的元件，具有同樣的結構及尺寸。兩個傳感單元中的溫度傳感元件分別連接控制、顯示單元中的信號放大器和恒流源。與兩個溫度傳感元件相鄰的電熱元件分別接控制、顯示單元的電源控制電路。以上為本專利技術基本技術方案。本專利技術的控制單元優選結構包括溫度傳感元件信號輸出差動放大器、連在放大器輸出端的A/D轉換器、連接A/D轉換器的CPU、連接CPU的加熱器供電開關驅動電路、連接供電開關驅動電路作為開關使用的兩個三極管、連接CPU的鍵盤及顯示屏。在需要配置現場超值報警器和遠端顯示、存儲器時，控制單元中還包括連接CPU的報警驅動電路、連接報警驅動電路的報警觸發繼電器組、連接繼電器組的報警器連線接口 ；連接CPU的D/A轉換器、連接D/A轉換器的V/I轉換器、連接V/I轉換器的遠傳信號線接口。本專利技術的監測器基于在流體管路上的安裝方式不同，有相對流體管路側向插入的插頭式和串接在流體管路中的管道式兩種結構形式，其中的插入式監測器包括與流體管路管壁上的螺紋孔配合的組合構件探頭座、固定在探頭座下端的柱形探頭、固定在探頭座上端裝有控制單元電路板的顯示、報警裝置的盒體；探頭包含相隔一定距離的、有圓柱形外表面的一個低流速位置傳感單元和一個高流速位置傳感單元；低流速位置傳感單元與探頭座之間及高、低流速位置傳感單元之間有作為連接構件的絕熱材料管，傳感單元中的熱敏信號輸出線和電熱元件電源線穿過絕熱材料管和安裝螺紋件的內孔連接到控制、顯示單元。用于小管徑流量測量的插入式流量監測器，其安裝螺紋件上有向下(向流體導管內)延伸的柱形容腔，低流速位置傳感單元位于該容腔中；高、低流速位置傳感單元根據待 監測的流體管路的管徑設定相應間距。串接在流體管路中的管道式監測器包括一個將兩個傳感單元和顯示、報警裝置盒體組合成整體的管狀接頭，管狀接頭內有兩段不等孔徑的流體通道，裝有控制單元電路板的顯示、報警裝置的盒體固定在管狀接頭圓周的一側；管狀接頭側壁上對應大孔徑流體通道和小孔徑流體通道位置的管壁上分別有容納傳感單元的凹槽，在凹槽底平面有溫度傳感元件、加熱元件、包裹溫度傳感元件和電熱元件導熱膠構成傳感單元；傳感單元與凹槽之間的間隙填充有絕熱材料，傳感單元至凹槽上口填充有普通密封膠。兩個傳感單元的元件參數、結構形式相同或相似，兩個傳感單元的熱傳感信號輸出線和加熱器電源線經載體上的引線溝槽引至控制、顯示單元。本專利技術的積極效果是以微處理器為核心的監測單元間歇地對探頭巡回注入恒定的階躍加熱功率，并巡檢兩組傳感器的輸出信號，經放大、A/D轉換等環節輸入的CPU。動態監測傳感器的階躍響應過程，軟件通過求解微分方程得到傳感器系統的時間常數和穩態溫差，從而得到介質熱導特性、流速、溫度等參數，實現自動補償、輸出顯示信息、模擬量遠傳、繼電器報警等信號。能夠在線自動補償由于探頭汽蝕、污染以及介質溫度變化引起的測量偏差，具有重要的實際應用價值。附圖說明圖I是熱導流量監測器的能量流向圖。圖2是熱導流量監測器的物理模型。圖3是用于較大管徑的插入式流量監測器局部剖示圖。圖4適用于小管路插入式流量監測器局部剖視圖。圖5是管路串聯式流量監測器局部剖視圖。圖6是管路串聯式流量監測器局部剖視圖。圖7是控制單元的電路原理圖。具體實施方式參閱圖3，本專利技術插入式流量監測器包括與管路管壁上的安裝螺紋匹配的安裝螺紋件I、安裝螺紋件下端由低流速位置傳感單元4、高流速位置傳感單元5和傳感單元連接構件2組成的插入式探頭、安裝螺紋件上端裝有控制單元電路板的顯示、報警裝置的盒體3 ;探頭上的傳感單元相應導流管的管徑分離安裝，使得兩個傳感元件的定位點存在一定的介質流速差。低流速位置傳感單元與插頭座之間及高、低流速位置傳感單元之間的連接構件2為絕熱材料管。低流速位置傳感單元 由埋在同一塊導熱膠6中的一個溫度傳感元件7、一個電加熱元件8和包圍導熱膠、使用時接觸流體的金屬圓筒外壁4組成；高流速位置傳感單兀由埋在同一塊導熱膠9中的一個溫度傳感兀件10、一個加電熱兀件11和包圍導熱膠、使用時接觸流體的金屬圓筒外壁5組成。傳感單元中的熱信號輸出線12和電熱元件電源線13穿過絕熱材料管2和安裝螺紋件I的軸心孔連接到控制、顯示單元3 ;絕熱材料管2和安裝螺紋件I之間通過密封膠14和密封圈15連接固定。安裝螺紋件I的根部有用于與流體管路裝配的密封圈16。下傳感單元5的導熱膠塊以下圓柱形外壁內腔填充絕熱材料17 ；參閱圖4，用于小管徑的檢測裝置，低流速位置傳感單元4位于安裝螺紋件I的螺紋部分的容腔內(螺紋的容腔內介質不流動)。下傳感單元5位于流體管路軸心處。參閱圖5、圖6，串聯管路安裝式流量監測器的管狀接頭18內設有兩個不同直徑的流體通道19和20，接頭18兩端有與流體管路串接的螺紋21 ；由溫度傳感元件22和電熱元件23、導熱膠24組成的低流速位置傳感單元34裝在大直徑流體通道19的管壁凹槽內，由溫度傳感元件26、電熱元件27、導熱膠28組成的高流速位置傳感單元35裝在小直徑流體通道20的管壁凹槽內；凹槽的間隙以絕熱材料25、29填充，元件導線30沿著導線溝槽31連接到控制、顯示單元32內；管狀接頭18上兩端有扳手夾緊面33。參閱圖7，本專利技術的控制單元包括差動放大器36、連在放大器輸出端的模數轉換器A/D、連接A/D轉換器的CPU、連接CPU的加熱器供電開關驅動電路D2、連接供電開關驅動電路作為開關使用的兩個三極管T1、T2，連接傳感元件的恒流源37、38，連接CPU的鍵盤及顯示屏Μ。在配置現場超值報警器和遠端顯示、存儲器的監測器中，控制單元中還包括連接CPU的報警驅動電路Dl、連接報警驅本文檔來自技高網...

【技術保護點】
熱導流量監測器，其特征是：由位于流體管路上不同流速位置的兩個傳感單元和以微處理器為核心的控制、顯示單元及集中各電氣元件于一體的組合構件組成，其中傳感單元包括：埋在同一塊導熱膠中的一個溫度傳感元件和一個電熱元件及與包裹導熱膠塊使用時接觸流體的金屬外壁，兩個傳感單元使用相同規格的元件、具有同樣的結構及尺寸，兩個傳感單元中的溫度傳感元件分別連接控制、顯示單元中的信號放大器和恒流源，電熱元件分別接控制、顯示單元的電源控制電路。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：林海波，
申請(專利權)人：哈爾濱瑞格大電機技術有限公司，
類型：實用新型
國別省市：