CN101881639A - V型锥流量计及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种V型锥流量计及其使用方法，包括测量管、设置于测量管上的正引压管和负引压管、及垂直设置于测量管的承重引压管，所述承重引压管上端连通负引压管；所述测量管内设置有一个V型锥体，所述V型锥体为一个封闭的中空结构，V型锥体的前端为迎流体端，后端设置有V型锥体后盖，贯穿并伸出V型锥体的前、后端、在V型锥体内固定设置有一个负压中心引压管，所述负压中心引压管迎流体端为封闭端、尾端为负压引压口，所述负压中心引压管与承重引压管相连通。本发明仅需极短的过渡直管段，而且精度高，重复性好；量程比宽、压损低；耐脏污，不易堵；稳定性好，可测各种复杂工况。
Description
技术领域
本发明涉及一种V型锥流量计及其使用方法。
背景技术
常用的孔板、喷嘴等差压式流量计采用的取压方式是将流体中心压缩取压。
由于常用的孔板、喷嘴等差压式流量计要求被测流体的流动状态是接近典型的、充分发展的紊流状态，且无漩涡的理想流体(即直束流)，因此在孔板或喷嘴等差压式流量计前、后必须安装相当长的直管段。按GB/T2624.2-2006表3说明：当直径比β值等于0.6，则装置前直管段为42倍管道内径，后直管段为7倍管道内径。
这样，不但结构复杂，而且造成制作材料的浪费。
发明内容
本发明需要解决的技术问题就在于克服现有技术的缺陷，提供一种V型锥流量计及其使用方法，本发明仅须极短的过渡直管段完全解决了常用流量测量装置因无法满足其直管段设计预留长度要求而影响测量精度的问题，而且精度高，重复性好；量程比宽、压损低；耐脏污，不易堵；稳定性好，可测各种复杂工况。
为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：
本发明一种V型锥流量计，包括测量管、设置于测量管上的正引压管和负引压管、及垂直设置于测量管的承重引压管，所述承重引压管上端连通负引压管；所述测量管内设置有一个V型锥体，所述V型锥体为一个封闭的中空结构，V型锥体的前端为迎流体端，后端设置有V型锥体后盖，贯穿并伸出V型锥体的前、后端、在V型锥体内固定设置有一个负压中心引压管，所述负压中心引压管迎流体端为封闭端、尾端为负压引压口，所述负压中心引压管与承重引压管相连通。
所述V型锥体迎流体面的角度为45°。
所述测量管两端分别连接有连接法兰。
本发明同时公开了一种所述的V型锥流量计的使用方法，被测介质在测量管内流向V型锥壳体，正引压管设置在V型锥体上游的等流速区域，因此能在此处取出稳定的正压；流体经过V型锥体，受锥体及测量管内壁双重挤压，流速增大而压力降低，在V型锥体尾部、负压中心引压管的负压引压口处流体呈相对静止状态，因流体经节流后，在此区域只会出现高频低幅的小漩涡，负压信号波动很小，因此通过负压中心引压管、承重引压管及负引压管能引出稳定的负压，达到流量测量的目的。
本发明通过将流体在V型锥体周边压缩取压，本发明仅须极短的过渡直管段完全解决了常用流量测量装置因无法满足其直管段设计预留长度要求而影响测量精度的问题，本发明的直管段预留长度为：前直管段为3倍管道内径，后直管段为1倍管道内径。
相比普通的差压式流量计，本发明的有益效果是：
a、直管段长度要求小：
由于一般差压式流量计为满足流量测量精度，要求被测流体的流动状态是接近典型的充分发展的紊流状态且无漩涡的理想流体(即直束流)。因此当β值(直径比)取理想数值0.6时，其预留直管段理论长度为前直管段为42倍管道内径，后直管段为7倍管道内径。(GB/T2624.2-2006表3)。而本发明V型锥流量计因不需整流，其预留直管段要求仅为前直管段为3倍管道内径，后直管段为1倍管道内径，因此大大减少了直管段预留长度，既节省了工艺管道材料，又减少了工作现场空间占用位置。
b、精度高，重复性好：
由于本发明的正取压孔在锥体上游管壁上，取压位置选择在理想流体的等速区域，正压信号稳定；负取压孔位于锥形体尾部中心，处于下游压力最小区域，由于锥形体呈中心对称结构，使锥尾中心区域的流场呈相对静止状态，流体经节流后在负压区只出现高频低幅的小漩涡，负压信号波动很小。因此，输出的差压信号非常稳定。
经多次流量测试证明：其测量精度高于±0.5％(0.5级)，重复性误差＜±0.1％。
c、量程比宽、压损低：
本发明量程比一般情况下可达8∶1，若参数选择合理，最高量程比可达15∶1。锥形节流件与孔板节流件在同样的β值(直径比)下，形成的永久压力损失前者约为后者的1/4。
d、耐脏污，不易堵：
当流体流过锥形节流件时流速会增加，使正取压孔、锥体外壁、正负取压区域的管道内壁等不断被冲刷，而负取压口周围由于趋近于静态，流体几乎不流动。因此脏污介质几乎不会进入锥体的引压管口。同时，脏污介质不会在锥形体尾端处形成堆积，所以内锥流量计可以用于各种含杂质、易结晶、易积垢的流体测量。
e、稳定性好，可测各种复杂工况：
本发明V型锥流量计因其流线形体使流体通过时产生流体边界层效应，使介质不会磨损节流件边缘。从而能使β值(直径比)保持长期不变。同时因整机均为焊接而成无可动部件，一次标定后无须重复标定，因此其测量精度能长期不变，稳定性好。
由于本发明V型锥流量计可采用不同材料和压力等级，可在-200℃至1100℃温度及≤42MPa压力条件下工作，并且本体无可拆卸部件，无泄漏可能性。因此装置可在各种复杂工况条件下稳定工作。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图中：1、正引压管；2、测量管；3、负引压管；4、承重引压管；5、V型锥体；6、V型锥体后盖；7、中心引压管；8、连接法兰。
具体实施方式
如图1所示，本发明一种V型锥流量计，包括测量管2、设置于测量管上的正引压管1和负引压管3、及垂直设置于测量管的承重引压管4，所述承重引压管上端连通负引压管；所述测量管内设置有一个V型锥体5，所述V型锥体为一个封闭的中空结构，V型锥体的前端为迎流体端，后端设置有V型锥体后盖6，贯穿并伸出V型锥体的前、后端、在V型锥体内固定设置有一个负压中心引压管7，所述负压中心引压管迎流体端为封闭端、尾端为负压引压口，所述负压中心引压管与承重引压管相连通。
所述V型锥体迎流体面的角度为45°。
所述测量管两端分别连接有连接法兰8。
被测介质在测量管内流向V型锥壳体，正引压管设置在V型锥体上游的等流速区域，因此能在此处取出稳定的正压；流体经过V型锥体，受锥体及测量管内壁双重挤压，流速增大而压力降低，在V型锥体尾部、负压中心引压管的负压引压口处流体呈相对静止状态，因流体经节流后，在此区域只会出现高频低幅的小漩涡，负压信号波动很小，因此通过负压中心引压管、承重引压管及负引压管能引出稳定的负压，达到流量测量的目的。
图1中箭头方向为被测介质流动方向。
本发明通过将流体在V型锥体周边压缩取压，本发明仅须极短的过渡直管段完全解决了常用流量测量装置因无法满足其直管段设计预留长度要求而影响测量精度的问题，本发明的直管段预留长度为：前直管段为3倍管道内径，后直管段为1倍管道内径。
最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。
Claims (4)
1.一种V型锥流量计，包括测量管、设置于测量管上的正引压管和负引压管、及垂直设置于测量管的承重引压管，所述承重引压管上端连通负引压管；其特征在于：所述测量管内设置有一个V型锥体，所述V型锥体为一个封闭的中空结构，V型锥体的前端为迎流体端，后端设置有V型锥体后盖，贯穿并伸出V型锥体的前、后端、在V型锥体内固定设置有一个负压中心引压管，所述负压中心引压管迎流体端为封闭端、尾端为负压引压口，所述负压中心引压管与承重引压管相连通。
2.如权利要求1所述的V型锥流量计，其特征在于：所述V型锥体迎流体面的角度为45°。
3.如权利要求2所述的V型锥流量计，其特征在于：所述测量管两端分别连接有连接法兰。
4.如权利要求3所述的V型锥流量计的使用方法，其特征在于：被测介质在测量管内流向V型锥壳体，正引压管设置在V型锥体上游的等流速区域，因此能在此处取出稳定的正压；流体经过V型锥体，受锥体及测量管内壁双重挤压，流速增大而压力降低，在V型锥体尾部、负压中心引压管的负压引压口处流体呈相对静止状态，因流体经节流后，在此区域只会出现高频低幅的小漩涡，负压信号波动很小，因此通过负压中心引压管、承重引压管及负引压管能引出稳定的负压，达到流量测量的目的。
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