專利名稱：一種復(fù)合型葉輪式流量計的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及流量計，尤其是一種復(fù)合型葉輪式流量計，廣泛應(yīng)用于石油、化工、冶
金等工業(yè)部門的流體流量計量和控制。
背景技術(shù)：
目前同類流量計主要包括圓筒狀的流量計殼體，殼體內(nèi)部設(shè)置葉輪組件、感應(yīng)器 以及安裝在葉輪組件上與感應(yīng)器相配合的發(fā)訊感應(yīng)元件。這種流量計的計量過程為當(dāng)流 體進(jìn)入流量計殼體之后，設(shè)置在殼體內(nèi)部的葉輪組件的葉輪葉片受到流體的流動作用力而 旋轉(zhuǎn)，葉輪葉片同時帶動發(fā)訊感應(yīng)元件旋轉(zhuǎn)，發(fā)訊感應(yīng)元件將葉輪旋轉(zhuǎn)頻率信號輸出至設(shè) 置在流量計殼體之外的信號處理裝置，該信號經(jīng)過處理后并在顯示裝置上進(jìn)行顯示，以達(dá) 到計量的目的。該類流量計在工作時，無論流體介質(zhì)多少，均需全部作用在葉輪葉片上，當(dāng) 流體的流量大小有大范圍變化，以及管道中存在焊渣、沙粒等雜質(zhì)時，該類流量計的結(jié)構(gòu)設(shè) 置就難以保證計量的準(zhǔn)確性及可靠性；因其固有的結(jié)構(gòu)、在計量過程中存在著流量范圍偏 窄、可靠性差，對小流量靈敏度不足，大流量壓損過大等缺點。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決是現(xiàn)有葉輪式流量計的流體進(jìn)入流量計殼體時都全部直接作用 在轉(zhuǎn)動葉輪上所帶來的技術(shù)問題，提供一種復(fù)合型葉輪式流量計，流量計殼體中設(shè)置直接 感應(yīng)葉輪葉片的傳感器，流量計殼體中設(shè)置導(dǎo)流機(jī)構(gòu)，對進(jìn)入殼體中的流體進(jìn)行導(dǎo)流，無論 流體流量大小，均不會影響計量結(jié)果，在同時提高小流量靈敏度，減少大流量壓損，擴(kuò)大測 量范圍條件下提高測量準(zhǔn)確度。 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的 —種復(fù)合型葉輪式流量計，包括流量計殼體、設(shè)置在殼體內(nèi)部的轉(zhuǎn)動葉輪以及采 集轉(zhuǎn)動葉輪信號的傳感器，其特征在于所述殼體內(nèi)設(shè)置有沿流體流入方向前后套接在一 起且與殼體同軸線布置的導(dǎo)流管擴(kuò)展組件、中心套管；導(dǎo)流管擴(kuò)展組件固定套合在殼體內(nèi)， 中心套管的前端套接在導(dǎo)流管擴(kuò)展組件中；中心套管內(nèi)中部開設(shè)有容置轉(zhuǎn)動葉輪的葉輪 室，轉(zhuǎn)動葉輪的葉輪軸沿殼體徑向布置支撐在葉輪室內(nèi)，葉輪軸中部裝設(shè)有葉輪葉片；傳 感器固定在傳感器支架中，傳感器支架固定連設(shè)于殼體與中心套管之間且內(nèi)端伸至葉輪室 內(nèi)，傳感器的信號采集端正對葉輪葉片。 進(jìn)一步，上述導(dǎo)流管擴(kuò)展組件主要包括一導(dǎo)流套管，導(dǎo)流套管的外壁上對稱開設(shè) 一個以上導(dǎo)流槽，該導(dǎo)流套管的外徑沿流體的流入方向逐漸增大，導(dǎo)流套管末端的外徑與 殼體內(nèi)徑對應(yīng)設(shè)置，兩者緊密貼合固定；所述中心套管的外徑小于殼體內(nèi)徑，其前端緊密套 接在導(dǎo)流套管中后部的中心安裝孔中；中心套管前部的導(dǎo)流套管設(shè)有與中心套管中心孔相 貫通的導(dǎo)流孔，該導(dǎo)流孔的內(nèi)徑介于中心套管外徑與內(nèi)徑之間、且前端具有前大后小的喇 叭狀導(dǎo)流端口。 為了平衡管道中介質(zhì)流速，所述的導(dǎo)流槽內(nèi)部固定有彈性阻隔片，該阻隔片呈弧形，沿流體流入方向前端固定在導(dǎo)流槽內(nèi)，后端為自由端且向殼體內(nèi)壁方向彎曲，阻隔片的 寬度與導(dǎo)流槽的寬度相同。當(dāng)介質(zhì)流經(jīng)導(dǎo)流管時，根據(jù)介質(zhì)流速的變化，阻隔片可起阻隔和 放行的作用。 所述傳感器支架與葉輪軸平行布置；所述殼體、中心套管上對應(yīng)設(shè)有與傳感器支 架相配合的安裝孔，傳感器支架的內(nèi)、外端分別緊密配合在對應(yīng)的安裝孔中，且傳感器支架 與殼體的安裝孔之間的夾裝有密封圈。 本發(fā)明所提供的這種復(fù)合型葉輪式流量計，結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高，采用該結(jié)構(gòu)有效 提升測量過程中抗雜質(zhì)的能力，在保證測量精度條件下；使流量計測量范圍度提高了 4-5 倍；與現(xiàn)有流量計相比而言，大大提高了測量綜合性能。


下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)地說明。 圖1是本發(fā)明殼體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2是圖1中的導(dǎo)流管擴(kuò)展組件的放大示意圖。 圖3是圖2的右視圖。 圖4是圖3中拆除阻隔板后的導(dǎo)流套管的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖5是圖1中的中心套管的放大示意圖(包括轉(zhuǎn)動葉輪)。
具體實施例方式
參照圖1至圖5。 一種復(fù)合型葉輪式流量計，包括流量計殼體l，殼體1內(nèi)部設(shè)置 有沿流體流入方向前后套接在一起的導(dǎo)流管擴(kuò)展組件2、中心套管3，導(dǎo)流管擴(kuò)展組件2、中 心套管3與殼體1同軸線布置；中心套管3內(nèi)中部開設(shè)有容置轉(zhuǎn)動葉輪的葉輪室31，由葉 輪軸41和裝設(shè)在葉輪軸41上的葉輪葉片42構(gòu)成的轉(zhuǎn)動葉輪安裝在葉輪室31中；傳感器 5固定在傳感器支架6中，傳感器支架6的外端固定穿置在殼體1殼壁上、內(nèi)端穿過對應(yīng)側(cè) 的中心套管3管壁伸至葉輪室31內(nèi)，傳感器5的信號采集端正對葉輪葉片42、信號輸出端 通過信號線51與裝設(shè)于殼體外的流量計表頭(圖中未示出)相連接。
參照圖2并結(jié)合圖3、圖4，導(dǎo)流管擴(kuò)展組件2主要包括一導(dǎo)流套管21，導(dǎo)流套管 21的外壁上對稱開設(shè)多個導(dǎo)流槽22，該導(dǎo)流套管21的外徑沿流體的流入方向逐漸增大，導(dǎo) 流套管21末端的外徑與殼體1內(nèi)徑對應(yīng)設(shè)置，兩者緊密貼合固定。從圖中可以看出，導(dǎo)流 套管21采用了近似錐形結(jié)構(gòu)，根據(jù)需要，還可以采用其他結(jié)構(gòu)，該導(dǎo)流套管21的形狀并不 局限于此。 參照圖1。上述中心套管3的中部大、兩端小，其最大外徑小于殼體1內(nèi)徑；導(dǎo)流 套管21的中后部開設(shè)有與中心套管3前端部相配合的中心安裝孔，中心套管3的前端部緊 密插接在導(dǎo)流套管21的中心安裝孔內(nèi)；中心套管3前部的導(dǎo)流套管21設(shè)有與中心套管中 心孔相貫通的導(dǎo)流孔211，該導(dǎo)流孔211的內(nèi)徑介于中心套管3外徑與內(nèi)徑之間。為確保進(jìn) 入殼體l內(nèi)的流體順暢進(jìn)入導(dǎo)流套管21的導(dǎo)流孔211內(nèi)，將導(dǎo)流孔211的前端口設(shè)計為前 大后小的喇叭狀導(dǎo)流口。 參照圖1、圖5。中心套管3的內(nèi)中部開設(shè)有與中心套管中心孔相貫通的葉輪室 31，該葉輪室31用于裝置轉(zhuǎn)動葉輪，供轉(zhuǎn)動葉輪的葉輪葉片42自由轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)動葉輪的葉輪軸41沿殼體1徑向布置支撐在葉輪室31的兩端面之間，葉輪葉片42裝設(shè)在葉輪軸41的 中部。葉輪葉片42的數(shù)量可根據(jù)實際需要確定，在此不作具體限定。 參照圖1。傳感器5安裝在傳感器支架6內(nèi)，傳感器支架6與葉輪軸41平行布置。 殼體1、中心套管3上對應(yīng)設(shè)有與傳感器支架6相配合的徑向安裝孔11、32，傳感器支架的 外端穿置在安裝孔11中、內(nèi)端緊密配合在對應(yīng)的安裝孔32中，傳感器支架6的外端與殼體 1之間通過鎖固螺母7固定，且傳感器支架6與殼體安裝孔11之間的夾裝有密封圈8，該密 封圈8夾設(shè)于鎖固螺母7與殼體安裝孔11的臺階面之間，起到液密封作用，防止進(jìn)入殼體 內(nèi)的流體通過傳感器支架6與殼體安裝孔11之間滲出。安裝后，傳感器5的信號采集端正 對葉輪葉片42、葉輪葉片42在流體作用力的作用之下繞葉輪軸41旋轉(zhuǎn)，傳感器5感應(yīng)到 葉輪葉片42的轉(zhuǎn)動輸出電信號，該電信號轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)顯示在流量計的表頭(圖中未示出) 上，完成對流體的計量。 參照圖1至圖4.為了平衡殼體1中介質(zhì)的流速，導(dǎo)流套管21的每個導(dǎo)流槽22中 對應(yīng)固裝有彈性材料制成的阻隔片23，該阻隔片23程弧形，沿流體流入方向前端固定在導(dǎo) 流槽22內(nèi)，后端為自由端且殼體1內(nèi)壁方向彎曲，阻隔片23的寬度與導(dǎo)流槽22的寬度相 同。當(dāng)介質(zhì)流經(jīng)導(dǎo)流套管21時，因此，根據(jù)介質(zhì)流速的變化，流量大小的不同，流體對阻隔 片23的沖擊力大小也會有所不同。當(dāng)流量比較大時，對阻隔片23的沖擊力就會很大，阻隔 片23的自由端產(chǎn)生彈性變形，朝導(dǎo)流槽22的槽底方向靠近，導(dǎo)流槽22內(nèi)形成流體流經(jīng)的 通道。當(dāng)流量比較小時，在阻隔片23的彈性作用下，流體對阻隔片23的沖擊力不足以使其 發(fā)生變形，導(dǎo)流槽22出于閉合狀態(tài)，沒有流體能夠從這里流經(jīng)，小流量的流體經(jīng)導(dǎo)流套管 21的導(dǎo)流口 211引入，通過導(dǎo)流套管、中心套管3進(jìn)入葉輪室31后流出，確保流體充分作用 在葉輪葉片42上。因此，阻隔片23根據(jù)流量的大小，可起到阻隔和放行的作用，進(jìn)而提高 了小流量測量的靈敏度和準(zhǔn)確度。 參照圖1。傳感器5的信號采集端與葉輪葉片42對應(yīng)部之間具有間距，通常情況 下，該間隔的距離為1 10毫米，是傳感器5能夠感應(yīng)到葉輪葉片42轉(zhuǎn)動的有效距離。
結(jié)合圖1至圖5。本發(fā)明所提供的復(fù)合型葉輪式流量計在進(jìn)行流量計量的時候， 將殼體1安裝在管道中，流體沿箭頭所示方向流入，當(dāng)流量較小時，在阻隔片23的阻隔作用 下，導(dǎo)流套管21外壁上開設(shè)的導(dǎo)流槽22被阻斷，流體全部進(jìn)入導(dǎo)流套管21的導(dǎo)流孔211， 再經(jīng)中心套管3的中心過流孔直接均勻作用在葉輪室31內(nèi)的葉輪葉片42上。當(dāng)流量較 大時，阻隔片23受到流體沖擊力足以使其產(chǎn)生彈性變形， 一部分流體從導(dǎo)流槽22中流過， 避免流體對葉輪葉片42的作用力過大造成損害；另一部分流體進(jìn)入導(dǎo)流套管21的導(dǎo)流孔 211，同樣經(jīng)中心套管3的中心孔均勻作用在葉輪室31內(nèi)的葉輪葉片42上。葉輪葉片42 在流體作用力的作用之下繞葉輪軸41旋轉(zhuǎn)，傳感器5感應(yīng)到葉輪葉片42的轉(zhuǎn)動而發(fā)出信 號后對其進(jìn)行數(shù)據(jù)處理并將流量計的計量結(jié)果顯示在顯示器上，完成對流體的計量。
本發(fā)明在流量計中設(shè)置的導(dǎo)流擴(kuò)展組件，在小流量狀態(tài)下，阻隔片處于阻隔作用， 介質(zhì)通過導(dǎo)流管中腔，提高了采樣信號的強(qiáng)度，靈敏度也隨之提高；在大流量狀態(tài)下，阻隔 片發(fā)生彈性變形而處于放行作用，大大降低壓損，使采樣信號穩(wěn)定性的實現(xiàn)，測量范圍也隨 之?dāng)U大。這種流量計的適應(yīng)性大大優(yōu)于同類流量計。 綜上所述，本發(fā)明所提供的復(fù)合型葉輪式流量計，結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高，在殼體中 設(shè)置導(dǎo)流套管，對進(jìn)入殼體中的流體進(jìn)行導(dǎo)流，擴(kuò)大了測量的范圍，提高測量準(zhǔn)確度。
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以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，故不能以此限定本發(fā)明實施的范圍，即 依本發(fā)明申請專利范圍及說明書內(nèi)容所作的等效變化與修飾，皆應(yīng)仍屬本發(fā)明專利涵蓋的 范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種復(fù)合型葉輪式流量計，包括流量計殼體、設(shè)置在殼體內(nèi)部的轉(zhuǎn)動葉輪以及采集轉(zhuǎn)動葉輪信號的傳感器，其特征在于所述殼體內(nèi)設(shè)置有沿流體流入方向前后套接在一起且與殼體同軸線布置的導(dǎo)流管擴(kuò)展組件、中心套管；導(dǎo)流管擴(kuò)展組件固定套合在殼體內(nèi)，中心套管的前端套接在導(dǎo)流管擴(kuò)展組件中；中心套管內(nèi)中部開設(shè)有容置轉(zhuǎn)動葉輪的葉輪室，轉(zhuǎn)動葉輪的葉輪軸沿殼體徑向布置支撐在葉輪室內(nèi)，葉輪軸中部裝設(shè)有葉輪葉片；傳感器固定在傳感器支架中，傳感器支架固定連設(shè)于殼體與中心套管之間且內(nèi)端伸至葉輪室內(nèi)，傳感器的信號采集端正對葉輪葉片。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合型葉輪式流量計，其特征在于所述導(dǎo)流管擴(kuò)展組件主 要包括一導(dǎo)流套管，導(dǎo)流套管的外壁上對稱開設(shè)多個導(dǎo)流槽，該導(dǎo)流套管的外徑沿流體的 流入方向逐漸增大，導(dǎo)流套管末端的外徑與殼體內(nèi)徑對應(yīng)設(shè)置，兩者緊密貼合固定；所述中 心套管的外徑小于殼體內(nèi)徑，其前端緊密套接在導(dǎo)流套管中后部的中心安裝孔中；中心套 管前部的導(dǎo)流套管設(shè)有與中心套管中心孔相貫通的導(dǎo)流孔，該導(dǎo)流孔的內(nèi)徑介于中心套管 外徑與內(nèi)徑之間、且前端具有前大后小的喇叭狀導(dǎo)流端口。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合型葉輪式流量計，其特征在于所述導(dǎo)流槽內(nèi)部固定有 彈性阻隔片，該阻隔片呈弧形，沿流體流入方向前端固定在導(dǎo)流槽內(nèi)，后端為自由端且向殼 體內(nèi)壁方向彎曲，阻隔片的寬度與導(dǎo)流槽的寬度相同。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合型葉輪式流量計，其特征在于所述傳感器支架與葉輪 軸平行布置；所述殼體、中心套管上對應(yīng)設(shè)有與傳感器支架相配合的安裝孔，傳感器支架的 內(nèi)、外端分別緊密配合在對應(yīng)的安裝孔中，且傳感器支架與殼體的安裝孔之間的夾裝有密 封圈。
全文摘要
一種復(fù)合型葉輪式流量計，包括流量計殼體，殼體內(nèi)設(shè)置有沿流體流入方向前后套接在一起且與殼體同軸線布置的導(dǎo)流管擴(kuò)展組件、中心套管；中心套管內(nèi)中部開設(shè)有容置轉(zhuǎn)動葉輪的葉輪室，轉(zhuǎn)動葉輪的葉輪軸沿殼體徑向布置支撐在葉輪室內(nèi)，葉輪軸中部裝設(shè)有葉輪葉片；內(nèi)裝傳感器的傳感器支架外端固定穿置在殼體上、內(nèi)端穿過對應(yīng)側(cè)的中心套管伸至葉輪室內(nèi)，傳感器的信號采集端正對葉輪葉片。在殼體內(nèi)設(shè)有直接感應(yīng)葉輪葉片的傳感器并輸出電信號，實現(xiàn)對流體的計量，避免信號傳遞受外界干擾；在中心套管前部套裝用于擴(kuò)展流量測量范圍的導(dǎo)流管擴(kuò)展組件，以達(dá)到平衡管道中介質(zhì)流速；在保證計量精度的前提下，提高小流量靈敏度，減小大流量壓損，擴(kuò)大流量測量范圍。
文檔編號G01F1/20GK101750118SQ20081007232
公開日2010年6月23日 申請日期2008年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月4日
發(fā)明者倪聰明, 梁魯林, 潘榮輝, 趙輝 申請人:泉州日新流量儀器儀表有限公司