CN104457862B - 一种差压式流量计 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种差压式流量计，包括测量管，设置在测量管内具有与测量管内壁贴合面的柱体形节流元件，以及前后隔离并在测量管腔内采压的第一采压管和第二采压管，同时第一采压管与第二采压管垂直贯穿于测量管一侧管壁，伸向测量管壁外。本发明差压式流量计结构简单，便于压力采集；灵敏度高，测量精度高；同时易于加工，安装方便，成本低；另外本发明差压式流量计采用耐高温，耐高压，耐腐蚀的材质，适用范围广。
Description
技术领域
本发明涉及流量测量技术领域，尤其涉及一种差压式流量计。
背景技术
目前流量测量技术在工业生产，能源计量，环境保护等领域具有不可或缺的作用，与国民经济、科学研究等有密切的联系。流量计有差压式流量计、转子流量计等。其中，差压式流量计是根据安装于管道中流量检测件在不同点产生的差压、已知的流体条件和检测件与管道的几何尺寸来测量流量的仪表。
专利公告号为CN103424149A的发明专利，公开了一种橄榄形差压式流量计，如图1所示，其包括测量管1，设置在测量管内的橄榄形节流元件2，以及前后隔离在测量管管壁上的高压管4和低压管3，还包括节流元件的左右两端外圆周上分别均等设置的4块导流片5。该专利中的差压式流量计结构较复杂，不易安装；正压压力小，压差变化小，灵敏度不够高；节流元件构造复杂，不宜加工。
此外，现有流量计多采用金属材质，易腐蚀。
因此，针对以上不足，需要对现有流量计进行改进设计。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是提供一种差压式流量计，以解决现有差压式流量计结构复杂，所测压差变化小，灵敏度不够高，节流元件不易加工安装，流量计易腐蚀的问题。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种差压式流量计，包括测量管，设置在测量管内的节流元件，其具有与测量管内壁适配的贴合面，以及前后隔离并穿过测量管一侧管壁伸入到测量管腔内的第一采压管和第二采压管，便于压力采集，并能获得测量管中较大的稳定压差，使得流量计具有更高的响应灵敏度和精度。
优选地，所述节流元件是一个与所述测量管内壁形成一个流体窄道的柱体。
优选地，所述第一采压管在所述测量管腔内折弯后垂直于所述测量管的贴合侧管壁伸向壁外。
优选地，所述第一采压管与所述第二采压管分别设置在所述节流元件的两侧，所述第一采压管的进管口轴线与所述测量管的轴线平行。
优选地，所述第二采压管与所述节流元件一侧的径向端面紧密贴合。
优选地，所述第二采压管穿过所述节流元件，其进管口位于所述节流元件的侧表面上。
优选地，所述第二采压管在所述节流元件上的管道垂直于所述测量管管壁。
优选地，所述测量管、节流元件、第一采压管和第二采压管采用具有耐高温、耐高压和耐腐蚀的石英玻璃、陶瓷或塑料材质。
(三)有益效果
本发明的上述技术方案具有如下优点：节流元件具有与测量管壁适配的贴合面，既能对流体起阻碍作用，又有导流作用，同时节流元件与测量管贴合的关系使两者形成稳定的位置关系，而不需额外加导流与固定装置；第一采压管与第二采压管伸入到测量管腔内，能获得测量管中较大的稳定压差；本发明差压式流量计结构精简，容易加工成型，便于安装；成本低、应用范围广。
在本发明的优选方案中，节流元件是一个与所述测量管内壁形成一个流体窄道的柱体，既阻碍了流体，产生节流作用，同时柱体形式的节流元件便于加工安装。
在本发明的另一优选方案中，第一采压管与第二采压管分别隔离设置在节流元件的两侧，第一采压管的进管口轴线与测量管的轴线平行，使流体流向垂直于采压管口，位置设置合理有效，便于压力采集，最短距离减小管壁对压力的损失。
在本发明的又一优选方案中，第二采压管与节流元件一侧的径向端面紧密贴合，能获得稳定的最大压差。
在本发明的另一优选方案中，第二采压管穿过节流元件，其进管口位于节流元件的侧表面上，同样能获得稳定的最大压差。
在本发明的优选方案中，第一采压管和第二采压管与测量管壁均垂直的设置方式简单有效，能获得节流元件上下游的最大压差，使得流量计具有更高的灵敏度和精度。
在本发明的另一优选方案中，本流量计采用耐高温、耐压、耐腐蚀的石英玻璃、陶瓷或塑料材质，可以在高温、酸、碱等特殊环境下应用，扩大了仪器的应用范围。
附图说明
图1是现有技术中的橄榄形差压式流量计的结构示意图；
图2是第一实施例所述一种差压式流量计的结构示意图；
图3是图2中节流元件与测量管配合位置的径向剖面图；
图4是图2第一实施例所述流量计的简图；
图5是现有技术专利号为CN103424149A的流量计简图；
图6是现有技术一种大小管形式流量计的简图；
图7是本发明第二实施例差压式流量计的结构示意图；
图8是本发明第三实施例差压式流量计的结构示意图；
图9是本发明第四实施例差压式流量计的结构示意图；
图10是第五实施例节流元件与测量管配合位置的剖面图；
图11是第六实施例节流元件与测量管配合位置的剖面图。
图中：10—测量管；20—节流元件；30—低压管；40—高压管；
D—图3中节流元件的直径；箭头所示为流体流向。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本差压式流量计的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明
实施例一
如图2和图3所示，本实施例提供的一种差压式流量计包括测量管10，设置在测量管10内的节流元件20，以及前后隔离设置在节流元件20上，穿过测量管10的贴合侧管壁的第一采压管和第二采压管，第一采压管具体为高压管40，第二采压管具体为低压管30。如图3，本实施例中，节流元件20是由一个与测量管10内径相等的圆柱体在3/4D处沿平行于轴线切割而成的不完全圆柱体，节流元件20与测量管内壁有贴合面。但是，不完全圆柱体形式的节流元件不限于在圆柱体的3/4D处切割形成，也可在2/3D、3/5D、4/5D等处切割，只要满足节流元件与测量管内壁有贴合面，同时在区别于贴合面一侧，能形成流体窄道的柱体均可。
如图2所示，低压管30的进管口设置在流体下游靠近窄道的节流元件20的轴向侧面上，低压管30垂直管贯穿于节流元件20与测试管10贴合侧的管壁，伸向测试管10的壁外。测量时，流体在测量管20中流通，由于节流元件20的阻碍作用，在窄道处，流体被加速，流体动能增加，根据能量守恒定律，在流体被加速的窄道处，它的静压一定会被降低到一个相对应的值，同时由于低压管30的进管口设置在节流元件20的径向侧面，所测点的流体窄道是规则截面，使得在此处能测得稳定的最小低压。
如图2所示，高压管40的进管口设置在流体上游的节流元件20的径向端面，靠近上边缘弯折90°垂直贯穿于节流元件20与测量管10贴合侧的管壁，高压管40出管口伸向测量管10的管外。图2中高压管40弯折90°，但不限于靠近上边缘弯折90°，只要实现在节流元件的径向端面一侧的第一采压管进管口伸入到测量管内腔，出管口垂直伸向测量管的壁外即可。这样，当作为高压管时，其管口在节流元件上正面迎向流体的流向，能获得管道中所能获得的最大压力，最短距离减小管壁对压力的损失。
另外，如图2所示，本流量计结构简单，所用元件精简，在图2中，节流元件20与测量管10内壁有贴合面，使得节流元件20与测量管10形成稳定的位置关系，不需加额外的固定元件就能提高流量计的稳定性，保证测量准确顺利进行。
不同流量计差压比较实验(以下数据为在相同材料、相同尺寸和相同实验条件下重复两次测量试验分别所测的压差)。
可见，在所述实施例一的差压式流量计使用过程，本流量计在同等标准流量下所获得压差最大，具有更灵敏的差压响应，测量精度更高
需要说明的是，本流量计的第一采压管与第二采压管在测量管内的设置不限于图3所示的布置，也可以是类似于如图7、8、9的第二、三、四实施例的位置设置方式，同时，第一采压管、第二采压管在一定条件下对于高、低压的测压功能可互换使用。
需要说明的是，节流元件不限于图3的不完全圆柱体形式，只要该节流元件是一个具有与测量管内壁适配的贴合面，同时能与测量管内壁形成一个流体窄道的柱体均可。例如，图10、图11分别为本流量计的第五、六实施例中节流元件的径向剖面图，均在本发明请求保护的范围内。
需要说明的是，本流量计采用实施例一的节流元件形式与采压方式为最优实施方式。
此外，本流量计采用耐高温、耐压、耐腐蚀的石英玻璃、陶瓷或塑料材质，可以在高温、高压、酸、碱等特殊环境下应用。
综上所述，本发明差压式流量计灵敏度高，结构简单，易于加工，安装使用方便，同时耐高温，耐高压，耐腐蚀，适用范围广泛。
最后说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (5)
1.一种差压式流量计，包括测量管，设置在测量管内的节流元件，以及前后隔离并穿过测量管一侧管壁的第一采压管和第二采压管，其特征在于，所述节流元件具有与所述测量管内壁适配的贴合面，所述第一采压管伸入到所述测量管腔内，所述第二采压管伸入到所述测量管腔内；
所述第一采压管与所述第二采压管分别设置在所述节流元件的两侧，所述第一采压管的进管口轴线与所述测量管的轴线平行；
所述第二采压管穿过所述节流元件，其进管口位于所述节流元件的侧表面上或者所述第二采压管与所述节流元件一侧的径向端面紧密贴合。
2.根据权利要求1所述的一种差压式流量计，其特征在于，所述节流元件是一个与所述测量管内壁形成一个流体窄道的柱体。
3.根据权利要求1所述的一种差压式流量计，其特征在于，所述第一采压管在所述测量管腔内折弯后垂直于所述测量管的贴合侧管壁伸向壁外。
4.根据权利要求1所述的一种差压式流量计，其特征在于，所述第二采压管在所述节流元件上的管道垂直于所述测量管管壁。
5.根据权利要求1-4任一项所述的一种差压式流量计，其特征在于，所述测量管、节流元件、第一采压管和第二采压管采用具有耐高温、耐高压和耐腐蚀的石英玻璃、陶瓷或塑料材质。
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