利用磁致伸缩方式的距离测量的锥管形面积式流量计制造技术

本发明专利技术涉及能够以磁致伸缩方式测量浮标的高度来准确测量流量的锥管形面积式流量计。本发明专利技术的利用磁致伸缩方式的距离测量的锥管形面积式流量计（1）包括：锥管（10），在下方具有流入口且在上方具有流出口，并呈直径越向下侧越变小的锥形形状；浮标（20），内置有磁铁，上述浮标（20）的高度随着上述锥管内的流量而发生变化；探针轴（30），内置有磁致伸缩方式线，并设置于上述锥管内，用于以磁致伸缩方式感测上述浮标的位置；以及磁致伸缩方式的距离测量部（40），向上述探针轴施加脉冲后接收从上述浮标反射出的信号来对上述浮标的位置进行测量后，通过浮标的位置计算流量。本发明专利技术的利用磁致伸缩方式的距离测量的锥管形面积式流量计可通过在浮标的位置测量中适用磁致伸缩方式而精密度高，且使用简单的机械结构来准确测量流量，具有可通过以电信号提供测量值来使用于工序控制等多种领域中的优点。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】利用磁致伸缩方式的距离测量的锥管形面积式流量计
本专利技术涉及锥管形面积式流量计，更详细地，涉及能够以磁致伸缩方式测量浮标的高度来准确测量流量的利用磁致伸缩方式的距离测量的锥管形面积式流量计。
技术介绍
通常，在液体或气体的流量测量中所使用的流量计为多种形态的流量计，其中，锥管形面积式流量计的结构简单且精密度高，到达可利用于流量计的刻度（calibration）的程度，但是，无法将测量值生成为电信号，从而应用于通过用刻度表示测量值的现场指示仪来用肉眼确认流量的领域中，因此可操作性受限，而且不能够适用于工序控制用流量控制系统。差压流量计的流体流动通路被固定的，从而在锁紧单元上下游所测量的差压具有与流量间函数关系，但是面积式流量计具有流体的通路随着流量而发生变化的结构，因此浮标上下的压力差始终保持一定程度。即，在面积式流量计中的流体流动的流路的面积变化为流量的函数，因而，若使用锥管，则可以使流量与流路面积变化成线性关系。虽然锥管形面积式流量计有很多种，但如图1所示，最简单的形态的锥管形面积式流量计50由形成有流入口53和流出口54的呈锥形的透明玻璃或塑料管51和在管内进行垂直移动的浮标52构成。参照图1，若在锥管形面积式流量计50中垂直设置上部方向宽且下部方向窄的锥（Taper）管51，则浮标52（Float）在管内进行垂直移动，当流体在锥管51的内部从下往上流动时，浮标52以与流量成比例的方式上升。这是因为流体的流动在浮标52起到锁紧单元的作用而在浮标52前后产生差压。若浮标52上升，则锥管51的面积变宽且差压降低，从而浮标52在与浮标52的重量平衡（BALANCE）的位置建立平衡，由此如图1所示，浮标52被停止。而且，根据浮标52的垂直移动位置决定的锥管51的流通断面面积与流量成立比例关系，因此，通过检测浮标52的垂直移动位置来测量流量。例如，在韩国授权专利公报（B1）的授权号为第10-0650526号中公告的现有技术中，公开了在具有流入口和流出口的锥管内配置有浮标的常规的面积式流量计。并且，在韩国公开专利公告（A）的公开号为特2002-0006138号中公开的浮动型面积式流量计包括：本体，直径越向下侧越变窄，下端与流路的入口连通，上端与流路的出口连通，并具有锥形流路部；浮标，收容于上述本体的锥形流路部内，并根据流量进行垂直移动；距离测量仪，安装于本体的锥形流路部的上侧，若输入从上述距离测量仪至浮标的距离与流量之间的关系数据，则测量浮标的位置并从距离-流量关系数据计算流量来进行输出，距离测量仪位于锥形流路部的正上部，用于测量其与浮标之间的距离，并包括以电信号输出测量值的激光或超声波传感器。
技术实现思路
技术问题以往的大部分锥管形面积式流量计适用可通过玻璃管观测浮标的高度的用刻度标记的方式，因此，难以准确地计算流量，而作为利用电信号进行检测的方式，提出使用激光或雷达传感器或者超声波传感器作为用于测量浮标的位置的传感器的方式，但是由于难以进行精确的测量，无法实现商品化。即，雷达或激光方式的距离测量技术中使用极超短波，具有发射脉冲后从目标物反射出的时间太短的传播特性，因此不适合用于50cm以下的短距离测量中，而超声波方式的距离测量技术具有折射及衍射严重的传播特性，基于传播介质的传播速度不定，因而存在因测量误差大而无法适用的问题。本专利技术为了解决如上所述的问题而提出，本专利技术的目的在于，提供能够以磁致伸缩方式测量浮标的高度来准确测量流量的利用磁致伸缩方式的距离测量的锥管形面积式流量计。解决问题的方案为了实现如上所述的目的，本专利技术的锥管形面积式流量计的特征在于，包括：锥管，在下方具有流入口且在上方具有流出口，并直径越向下侧越变小的呈锥形形状；浮标，内置有磁铁，上述浮标的高度随着上述锥管内的流量而发生变化；探针轴，内置有磁致伸缩方式线，并设置于上述锥管内，用于以磁致伸缩方式感测上述浮标的位置；以及磁致伸缩方式的距离测量部，向上述探针轴施加脉冲后接收从上述浮标反射出的信号来对上述浮标的位置进行测量后，通过浮标的位置计算流量。上述面积式流量计在本体直接标记流量或者以电信号向外部传输上述距离测量部的测量数据，上述磁致伸缩方式的距离测量部包括：脉冲发生器，根据启动信号产生规定的脉冲来对上述探针轴进行施加；反射波接收单元，从上述探针轴接收由上述脉冲产生的反射波信号；比较器，对通过上述反射波接收单元接收的信号与规定的比较电压进行比较来输出停止信号；比较电压发生部，根据控制信号向上述比较器提供比较电压；微处理器，若需要测量，则控制上述比较电压发生部来提供第一电压作为比较电压，并向上述脉冲发生器提供启动信号来产生脉冲，同时启动内部的计时器，根据上述比较器的输出求出接收数据，若没有接收信号，则以降低比较电压的方式进行控制并反复进行脉冲施加及接收过程，若首次检测出接收信号，则储存当前的比较电压作为接收信号的上限值，再次以降低比较电压的方式反复进行脉冲施加及接收过程，若接收信号的脉冲宽度为规定值以上，则储存当前的比较电压作为接收信号的下限值后，将上限值与下限值的中间值设定为基准比较电压，设定上述基准比较电压后，为了进行测量而向上述脉冲发生器提供启动信号来产生脉冲，同时启动内部的计时器，上述比较器对接收信号与基准比较电压进行比较来输出停止信号后，读取计时器值来求出从施加脉冲开始至接收反射波为止的时间，从而计算液面的高度。上述磁致伸缩方式的距离测量部还包括用于传输测量数据的通信部，上述微处理器从液面的高度计算流量，从温度传感器接收所输入的温度来换算纯（NET）流量，从而可通过上述通信部向外部传输。附图说明图1为示出以往的锥管形面积式流量计的简要图。图2为用于说明适用于本专利技术的磁致伸缩方式的距离测量的图。图3为示出本专利技术的利用磁致伸缩方式的距离测量的锥管形面积式流量计的简要图。图4为在图3中示出的磁致伸缩方式的距离测量部的结构框图。图5为本专利技术的利用磁致伸缩方式的距离测量的锥管形面积式流量计的实施例。图6为本专利技术的利用磁致伸缩方式的距离测量的锥管形面积式流量计的另一实施例。具体实施方式通过在以下说明的本专利技术的优选实施例使由本专利技术和本专利技术的实施例实现的目的更加明确。以下的实施例仅用于举例说明本专利技术，而并不用限定本专利技术的范围。图2为用于说明适用于本专利技术的磁致伸缩方式的距离测量的图。首先，本专利技术的利用磁致伸缩方式的距离测量的锥管形面积式流量计可通过在锥管形态的面积式流量计的浮标距离测量中适用磁致伸缩方式来以低费用准确测量浮标的高度。即，锥管形态的面积式流量计的精密度高，到达可适用于流量计的刻度的程度，但是，无法将测量值生成为电信号，从而应用于用肉眼确认流量的领域中，在使用方面上有所限制，然而，在本专利技术中，以磁致伸缩方式准确测量锥管内的浮标的位置，并以电信号提供测量值，从而可使用于工序控制等多种领域中。适用于本专利技术的磁致伸缩方式的距离测量技术中利用向磁性体物体施加磁场时产生弹性波的磁致伸缩现象，如图2所示，若在磁致伸缩方式线63上配置内置有永久磁铁64的浮标来产生横向的磁场，并利用脉冲施加装置61向磁致伸缩方式线63施加脉冲（Pulse）来沿着轴方向产生磁场，则在与永久磁铁64间的交叉点产生弹性波，通过对从发射脉冲开始至向磁致伸缩方式线63上传本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用磁致伸缩方式的距离测量的锥管形面积式流量计，其特征在于，包括：锥管，在下方具有流入口且在上方具有流出口，并呈直径越向下侧越变小的锥形形状；浮标，内置有永久磁铁，上述浮标的高度随着上述锥管内的流量而发生变化，并在中央形成有贯通孔；探针轴，呈杆形状，内置有磁致伸缩方式线，在上述锥管内贯通上述浮标的贯通孔来垂直设置，用于以磁致伸缩方式感测上述浮标的位置；以及磁致伸缩方式的距离测量部，向上述探针轴施加脉冲后接收从上述浮标的永久磁铁反射出的信号来对上述浮标的位置进行测量后，通过浮标的位置计算流量，从而能够对锥管形态的面积式流量计的浮标的位置测量适用磁致伸缩方式来准确测量浮标的高度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.31 KR 10-2015-01906621.一种利用磁致伸缩方式的距离测量的锥管形面积式流量计，其特征在于，包括：锥管，在下方具有流入口且在上方具有流出口，并呈直径越向下侧越变小的锥形形状；浮标，内置有永久磁铁，上述浮标的高度随着上述锥管内的流量而发生变化，并在中央形成有贯通孔；探针轴，呈杆形状，内置有磁致伸缩方式线，在上述锥管内贯通上述浮标的贯通孔来垂直设置，用于以磁致伸缩方式感测上述浮标的位置；以及磁致伸缩方式的距离测量部，向上述探针轴施加脉冲后接收从上述浮标的永久磁铁反射出的信号来对上述浮标的位置进行测量后，通过浮标的位置计算流量，从而能够对锥管形态的面积式流量计的浮标的位置测量适用磁致伸缩方式来准确测量浮标的高度。2.根据权利要求1所述的利用磁致伸缩方式的距离测量的锥管形面积式流量计，其特征在于，上述面积式流量计在本体直接标记流量或者以电信号向外部传输上述距离测量部的测量数据。3.根据权利要求1所述的利用磁致伸缩方式的距离测量的锥管形面积式流量计，其特征在于，上述磁致伸缩方式的距离测量部包括：脉冲发生器，根据启动信号产生规定的脉冲来对上述探针轴进行施加；反射波接收单元，从上述探针轴接收由上述脉冲产生的反射波信号；比较器，对通过上述反射波接收单...

【专利技术属性】
技术研发人员：白英柱，卓男奎，
申请(专利权)人：贺里来倍株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR