CN206583495U - 一种用于气体超声波流量计的内置整流器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于气体超声波流量计的内置整流器，所述的整流器设置在超声波流量计的流体管道内的入口端，所述整流器的内径与流体管道的内径相同，均为D；所述的整流器包括依次设置的第一管道、过渡管道和第二管道，所述的第一管道内设有旋转状的扇叶，所述的过渡管道为一空管道，所述的第二管道内设有均布结构。第一管道的作用是将进入气体超声波流量计的紊乱气体进行打散，削弱局部过强的气流，使不规则的气流在此形成规则流动的气流。过渡管道为一空管道，使打散的气流重新混合，气流经过过渡管道后更加均匀。第二管道是将经过第一管道旋转的气流改变为直线流动的气流。
Description
技术领域
本实用新型涉及气体流量控制技术领域，具体涉及一种用于气体超声波流量计的内置整流器。
背景技术
超声波流量计具有非接触式测量，测量精度高、测量范围广，安装维护方便以及较低使用成本等优点，正在流量测量领域中被广泛使用，尤其是煤气、天然气、油气等气体的测量中得到普及。超声波流量计是一种使用十分方便的流量仪表，因此受到广大用户的欢迎。
随着超声波流量计技术的快速发展，超声波流量计已广泛应用于天然气、石油气和煤气等气体的测量。为了保证测量精度，在超声波流量计工作时需要对气体进行整流处理。
超声波流量计在工作状况下，需要保证流态进入流量计的天然气流态是对称的充分发展的紊流速度分布，但是在实际工作状况下由于受管道弯头和计量管路中阀门对天然气的速度分布会有直接影响造成流体在管道内紊乱，不规则流动，因此通常会在管道内安装整流器，改善流体分布情况。
目前市场上采用的气体整流器均要求按照GB/T18604-2001《用气体超声波流量计测量天然气流量》中的相关规定，气体超声波流量计的上游直管段至少具有10D、下游直管段至少具有5D，其目的就是确保符合对称紊流速度分布要求的天然气流态可以进入流量计。但是实际工作情况中管道的安装情况不能满足此要求，造成超声波流量计测量误差大。
公告号为CN102141420B的中国专利文献公开了一种气体超声波流量传感器内置式整流器，由管壁为0.5mm～1mm的薄壁整流管进行多层排列固定连接成整体结构，其一端为水平，另一端为斜面，斜面夹角为45度±15度；整流管的直径由里及外依次减小；相邻管壁之间为空隙结构；每个整流管的直径不得大于超声波传感器母管直径的三分之一，每个整流管的最大直径不超过30mm。气体超声波流量传感器内置式整流器，来完全改善流经被测量段的这一段流场，即要使超声波换能器发射和接收超声波能量的这一段超声波传递的路程所在的流场，是处于层流或最接近层流状态的一段流场；应用于超声波流量计时，不需要流量计前再加装前直管段，其所产生的阻流作用和脉动流的反作用大大减小。
该内置式整流器的不足之处在于，整流后的气流还不够均匀。
实用新型内容
针对现有技术存在的不足，本发明提供了一种用于气体超声波流量计的内置整流器，解决现在整流器不能满足复杂管道安装情况，把流体整定到比较理想的测量条件下，有效的解决了流态分布变化对测量精度的影响。
本实用新型的技术方案如下：
一种用于气体超声波流量计的内置整流器，所述的整流器设置在超声波流量计的流体管道入口端，所述整流器的内径与流体管道的内径相同，均为D；所述的整流器包括依次设置的第一管道、过渡管道和第二管道，所述的第一管道内设有旋转状的扇叶，所述的过渡管道为一空管道，所述的第二管道内设有均布结构。
在上述技术方案中，第一管道的作用是将进入气体超声波流量计的紊乱气体进行打散，削弱局部过强的气流，使不规则的气流在此形成规则流动的气流。过渡管道为一空管道，使打散的气流重新混合，气流经过过渡管道后更加均匀。第二管道是将经过第一管道旋转的气流改变为直线流动的气流。
作为优选，所述的均布结构由多个径向设置的圆环组成，圆环与第二管道的管壁间设有均布的放射状辐条，将圆环分割成若干扇形。
作为优选，所述的圆环设有4～6环，其中最小圆环的内径为0.2D，所述的放射状辐条之间的角度H为30°～60°。
作为优选，所述的均布结构为正六边形的蜂窝结构。
作为优选，所述正六边形的对边长度N为0.1～0.2D，壁厚T为0.5～ 2mm。
作为优选，所述整流器的壁厚为0.5～2mm。
作为优选，所述第一管道的长度B为0.2～0.5D。
作为优选，所述过渡管道的长度F为0.2～0.4D。
作为优选，所述第二管道的长度Q为0.2～0.5D。
作为优选，所述第一管道的扇叶设为7～10叶，扇叶之间的夹角C为 10°～45°。
与现有技术相比，本实用新型的有益之处在于：
本实用新型的超声波气体流量计整流器，有效解决了流态分布变化对测量精度的影响。在实际应用中能够在内置于超声波流量计内，取消了附带3D直管段设计，对于前端10D的直管安装环境也可降至3D直管。无论是在安装环境的要求还是厂家的制造成本都大大降低。在实际应用中，面对各种不同安装环境，弯管或者管道变径，此内置整流器超声波流量计在测量误差与重复性上均达到较高水平。
附图说明
图1为本实用新型的整流器的整体结构示意图；
图2为本实用新型的整流器放置在超声波流量计中的结构示意图；
图3为图2的俯视图；
图4为本实用新型第一管道的截面示意图；
图5为本实用新型的实施例1中第二管道的截面示意图；
图6为本实用新型的实施例2中第二管道的截面示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型一种用于气体超声波流量计的内置整流器作进一步详细描述。
实施例1
如图1所示，一种用于气体超声波流量计的内置整流器，包括次设置的第一管道101、过渡管道102和第二管道103，第一管道101内设有旋转状的扇叶，过渡管道102为一空管道，第二管道103内设有均布结构。第一管道101的长度B为0.4D，过渡管道102的长度F为0.2D。第二管道103的长度Q为0.4D。
如图2、图3所示，整流器1设置在超声波流量计的流体管道2内的入口端，整流器1的内径与流体管道2的内径相同，均为D，整流器1的壁厚为1mm。
如图4所示，第一管道101设置有9页旋转状的扇叶3，扇叶3的夹角C为40°。
如图5所示，第二管道103内的均布结构为正六边形的蜂窝状结构，每个正六角形4的对边长度N为0.1D，壁厚T为1mm。
实施例2
本实施例的气体超声波流量计内置整流器除了第二管道103内的均布结构以外，其余结构均与实施例1相同。
如图6所示，第二管道103内的均布结构由多个径向设置的圆环5组成，内圆环与第二管道103的管壁间设有均布的放射状辐条6。
圆环设有4环，其中最小圆环的内径为0.2D，放射状辐条6之间的角度H我45°。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施举例，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于气体超声波流量计的内置整流器，其特征在于：所述的整流器设置在超声波流量计的流体管道入口端，所述整流器的内径与流体管道的内径相同，均为D；所述的整流器包括依次设置的第一管道、过渡管道和第二管道，所述的第一管道内设有旋转状的扇叶，所述的过渡管道为一空管道，所述的第二管道内设有均布结构。
2.根据权利要求1所述的内置整流器，其特征在于：所述的均布结构由多个径向设置的圆环组成，圆环与第二管道的管壁间设有均布的放射状辐条。
3.根据权利要求2所述的内置整流器，其特征在于：所述的圆环设有4～6环，其中最小圆环的内径为0.2D，所述的放射状辐条之间的角度H为30°～60°。
4.根据权利要求1所述的内置整流器，其特征在于：所述的均布结构为正六边形的蜂窝结构。
5.根据权利要求4所述的内置整流器，其特征在于：所述正六边形的对边长度N为0.1～0.2D，壁厚T为0.5～2mm。
6.根据权利要求1所述的内置整流器，其特征在于：所述第一管道、过渡管道和第二管道的壁厚均为0.5～2mm。
7.根据权利要求1所述的内置整流器，其特征在于：所述第一管道的长度B为0.2～0.5D。
8.根据权利要求1所述的内置整流器，其特征在于：所述过渡管道的长度F为0.2～0.4D。
9.根据权利要求1所述的内置整流器，其特征在于：所述第二管道的长度Q为0.2～0.5D。
10.根据权利要求1所述的内置整流器，其特征在于：所述第一管道的扇叶设为7～10叶，扇叶之间的夹角C为10°～45°。
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