專利名稱：一種插入式流量計(jì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及自動測量技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種插入式流量計(jì)。
背景技術(shù)：
插入式流量計(jì)用于測介質(zhì)管道中心的流速，是一種采用皮托管原理提取管道中心流體流速(全壓-靜壓=動壓)再換算成流體體積流量與質(zhì)量流量的差壓式流量計(jì)。插入式流量計(jì)包括取壓管和設(shè)置在取壓管底端即檢測端的探針(也稱作取壓頭)，該探針為插入式流量計(jì)的傳感元件，上述取壓管內(nèi)分別設(shè)置有全壓通道和靜壓通道，探針的迎流側(cè)開設(shè)有與全壓通道連通的全壓孔，背流側(cè)開設(shè)有與靜壓通道連通的靜壓孔。工作時，將插入式流量計(jì)的探針插入管道中心，全壓孔對正流體的來流方向，靜壓孔對正流體的去流方向，全壓與靜壓之差即為管道中心的實(shí)測差壓，再由該探針的風(fēng)洞標(biāo)定曲線擬合出該點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)差壓，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)差壓來計(jì)算流體的流量。同時還需用壓力變送器測出流體壓力，用熱電阻溫度計(jì)測出流體溫度，把標(biāo)準(zhǔn)差壓信號、壓力信號、溫度信號同時引入流量積算儀或直接接入DCS系統(tǒng)，一方面對探針的流量方程進(jìn)行解算，再一方面對流體進(jìn)行壓力、溫度補(bǔ)償，以保證測量精度，并用數(shù)字顯示出差壓、壓力、溫度、瞬時流量、累積流量、等參數(shù)?，F(xiàn)有插入式流量計(jì)的探針多為圓柱形或者楔形，探針的迎流側(cè)面朝向迎流側(cè)凸出。流體流過迎流側(cè)面之后，迎流側(cè)面兩端的凸弧面對流體產(chǎn)生的阻力較小，使得探針處流體的流動狀態(tài)發(fā)生紊亂，雖然流體的流動方向會發(fā)生改變，但是大多流體會順著凸弧面朝背流側(cè)流去，嚴(yán)重影響了背流側(cè)流體的流動狀態(tài)，進(jìn)而影響了對靜壓的測量，以致影響測量的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確度。綜上所述，如何減小流體紊流對靜壓的影響，提高測量穩(wěn)定性和準(zhǔn)確度，是目前本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種插入式流量計(jì)，減小流體紊流對靜壓的影響，提高測量穩(wěn)定性和準(zhǔn)確度。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:一種插入式流量計(jì)，包括取壓管和設(shè)置在所述取壓管底端的探針，所述探針包括位于迎流側(cè)的第一側(cè)壁和位于背流側(cè)的第二側(cè)壁，所述第一側(cè)壁上開設(shè)有全壓孔，所述第二側(cè)壁上開設(shè)有靜壓孔；所述探針還包括:設(shè)置在所述第一側(cè)壁與所述第二側(cè)壁的連接端處，并沿所述取壓管的軸線方向延伸的阻擋部，所述阻擋部的迎流側(cè)面為朝著所述背流側(cè)凹陷的弧面或者沿與流體的流動方向相垂直的方向延伸的平面。優(yōu)選的，上述插入式流量計(jì)中，所述阻擋部為兩個，兩個所述阻擋部分別設(shè)置在所述第一側(cè)壁與所述第二側(cè)壁的兩個連接端處。優(yōu)選的，上述插入式流量計(jì)中，兩個所述連接端的連線與所述取壓管的軸線位于同一平面內(nèi)。優(yōu)選的，上述插入式流量計(jì)中，所述阻擋部的迎流側(cè)面和背流側(cè)面關(guān)于所述連線對稱設(shè)置。優(yōu)選的，上述插入式流量計(jì)中，所述第一側(cè)壁和所述第二側(cè)壁均為凸弧柱面。優(yōu)選的，上述插入式流量計(jì)中，所述第一側(cè)壁與所述迎流側(cè)面圓滑過渡，所述第二側(cè)壁與所述阻擋部的背流側(cè)面圓滑過渡。優(yōu)選的，上述插入式流量計(jì)中，所述第一側(cè)壁的底端為沿著所述探針的頂端到其底端的方向朝所述背流側(cè)傾斜的第一斜面，所述全壓孔開設(shè)在所述第一斜面上。優(yōu)選的，上述插入式流量計(jì)中，所述第二側(cè)壁的底端為沿著所述探針的頂端到其底端的方向朝所述迎流側(cè)傾斜的第二斜面，所述靜壓孔開設(shè)在所述第二斜面上。優(yōu)選的，上述插入式流量計(jì)中，所述全壓孔和所述靜壓孔的軸線相平行，且兩者的軸線均位于沿所述流動方向延伸的平面內(nèi)。優(yōu)選的，上述插入式流量計(jì)中，所述探針垂直于所述取壓管軸向的截面形狀為翼型，且所述翼型的前緣和后緣形狀相同。從上述的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明提供的插入式流量計(jì)包括取壓管和設(shè)置在取壓管底端的探針，探針包括位于迎流側(cè)的第一側(cè)壁和位于背流側(cè)的第二側(cè)壁，第一側(cè)壁上開設(shè)有全壓孔，第二側(cè)壁上開設(shè)有靜壓孔；探針還包括設(shè)置在第一側(cè)壁與第二側(cè)壁的連接端處，并沿取壓管的軸線方向延伸的阻擋部，阻擋部的迎流側(cè)面為朝著背流側(cè)凹陷的弧面或者沿與流體的流動方向相垂直的方向延伸的平面。應(yīng)用本發(fā)明提供的插入式流量計(jì)時，將探針插入管道中心，使第一側(cè)壁以及全壓孔對正流體的來流方向，第二側(cè)壁以及靜壓孔對正流體的去流方向，此時阻擋部處于管道截面上；管道內(nèi)的流體流向探針時受到阻擋部的迎流側(cè)面的阻力較大，減小了紊流，進(jìn)而促使流體沿著背離流動方向流去；也就是說，上述阻擋部能夠促使流體向遠(yuǎn)離背流側(cè)的方向流去，減少了向背流側(cè)流動的流體，即減少了管道內(nèi)向靜壓孔流動的流體，減小了流體紊流對靜壓的影響，增大了動壓，從而提高了測量穩(wěn)定性和準(zhǔn)確度。


為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的插入式流量計(jì)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的插入式流量計(jì)的仰視圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的探針的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的探針的左視圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明實(shí)施例提供了一種插入式流量計(jì)，減小了流體紊流對靜壓的影響，提高了測量穩(wěn)定性和準(zhǔn)確度。
為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。請參考附圖1-4，本發(fā)明實(shí)施例提供的插入式流量計(jì)包括取壓管2、探針I(yè)和阻擋部13 ;其中:探針I(yè)設(shè)置在取壓管2的底端；探針I(yè)包括位于迎流側(cè)的第一側(cè)壁11和位于背流側(cè)的第二側(cè)壁12，第一側(cè)壁11上開設(shè)有全壓孔112，第二側(cè)壁12上開設(shè)有靜壓孔；阻擋部13設(shè)置于探針I(yè)上，其位于第一側(cè)壁11與第二側(cè)壁12的連接端處，并沿取壓管2的軸線方向延伸的阻擋部13，該阻擋部13的迎流側(cè)面為朝著背流側(cè)凹陷的弧面或者沿與流體的流動方向相垂直的方向延伸的平面。為了便于描述，應(yīng)用上述插入式流量計(jì)時，將該流量計(jì)沿豎直方向插入管道內(nèi)，SP如圖1所示，該圖中的箭頭方向?yàn)榱黧w的流動方向，取壓管2的底端即為取壓管2的檢測端；則阻擋部13為沿豎直方向延伸的條形凸起。應(yīng)用本發(fā)明實(shí)施例提供的插入式流量計(jì)時，將探針I(yè)插入管道中心，使第一側(cè)壁
11以及全壓孔112對正流體的來流方向，第二側(cè)壁12以及靜壓孔(圖中未示出)對正流體的去流方向，此時阻擋部13處于管道截面上；管道內(nèi)的流體流向探針I(yè)時受到阻擋部13的迎流側(cè)面的阻擋。阻擋部13的迎流側(cè)面為朝著背流側(cè)凹陷的弧面時，阻擋部13為由內(nèi)向外減縮的尖狀條形凸起，流體經(jīng)過探針時，阻擋部13的迎流側(cè)面對流體產(chǎn)生阻擋，改變了流體的流動方向，使流體在凹陷的弧面內(nèi)沿著背離流動方向反射出去形成回流，即流體經(jīng)過阻擋部13會向遠(yuǎn)離背流側(cè)的方向流去；阻擋部13的迎流側(cè)面為沿與流體的流動方向相垂直的方向延伸的平面時，該阻擋部13為擋板結(jié)構(gòu)，流體經(jīng)過與其流動方向垂直設(shè)置的阻擋部13之后，經(jīng)過迎風(fēng)側(cè)面的阻擋會朝著與流動方向相反的方向，即沿著原路回流。所以，管道內(nèi)的流體流向探針I(yè)時受到阻擋部13的迎流側(cè)面的阻力較大，減小了紊流，進(jìn)而促使流體沿著背離流動方向流去；也就是說，上述阻擋部13能夠促使流體向遠(yuǎn)離背流側(cè)的方向流去，減少了向背流側(cè)流動的流體，即減少了管道內(nèi)向靜壓孔流動的流體，減小了流體紊流對靜壓的影響，增大了動壓，從而提高了測量穩(wěn)定性和準(zhǔn)確度。優(yōu)選的，上述實(shí)施例提供的插入式流量計(jì)中，阻擋部13為兩個，兩個阻擋部13分別設(shè)置在第一側(cè)壁11與第二側(cè)壁12的兩個連接端處。需要說明的是，此處的連接端為第一側(cè)壁11與第二側(cè)壁12相對接處。如圖2所示，其中一個阻擋部13位于第一側(cè)壁11與第二側(cè)壁12的一個連接端處，另一個阻擋部13位于第一側(cè)壁11與第二側(cè)壁12的另一個一個連接端處，此時兩個阻擋部13對稱設(shè)置在全壓孔112的兩側(cè)。兩個阻擋部13分別對探針I(yè)兩側(cè)的流體進(jìn)行阻擋，使探針I(yè)兩側(cè)流體均向遠(yuǎn)離背流側(cè)的方向流去，減少了兩側(cè)向背流側(cè)流動的流體，即分別減少了管道內(nèi)探針I(yè)的兩側(cè)向靜壓孔流動的流體，提高了測量穩(wěn)定性和準(zhǔn)確度。進(jìn)一步的方案中，兩個連接端的連線與取壓管2的軸線位于同一平面內(nèi)。此時第一側(cè)壁11和第二側(cè)壁12分別位于上述平面的兩側(cè)，該平面將取壓管的橫截面平均分為兩個半圓，兩個連接端分別位于探針I(yè)的最大阻擋截面的兩端，則兩個阻擋部13位于探針I(yè)的最大橫截面處，流體流過時，阻擋部13能最大程度地對流體產(chǎn)生阻擋，減少了流向靜壓孔的流體，進(jìn)一步提高了測量的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確度。當(dāng)然，上述阻擋部13還可以位于探針I(yè)的其他橫截面處，但要滿足阻擋部13的最外端位于探針I(yè)的最大橫截面以外，以保證其能發(fā)揮阻擋作用即可。上述實(shí)施例提供的插入式流量計(jì)中，阻擋部13的迎流側(cè)面和背流側(cè)面關(guān)于上述連線對稱設(shè)置。此時，阻擋部13的迎流側(cè)面和背流側(cè)面的形狀相同，背流側(cè)面為朝著背流側(cè)凹陷的弧面或者沿與流體的流動方向相垂直的方向延伸的平面。這樣一來，受紊流的影響，流向背流側(cè)的流體在向靜壓孔流動的過程中，背流側(cè)面會改變流體的方向，使流體朝遠(yuǎn)離靜壓孔的方向流去，減小了流體紊流對靜壓的影響，進(jìn)一步提高了測量穩(wěn)定性和準(zhǔn)確度。具體的，上述實(shí)施例提供的插入式流量計(jì)中，第一側(cè)壁11和第二側(cè)壁12均為凸弧柱面。此時探針I(yè)由兩個圓柱體或者弧形柱體對接而成，便于在探針I(yè)上開設(shè)全壓通道和靜壓通道，而且弧形面表面比較圓滑，沒有棱角，減少了灰塵顆粒在探針I(yè)側(cè)面上的堆積。當(dāng)讓，第一側(cè)壁11還可以為方形柱體或者楔形柱體，本實(shí)施例對此不做具體限定。上述實(shí)施例提供的插入式流量計(jì)中，第一側(cè)壁11與迎流側(cè)面圓滑過渡，第二側(cè)壁
12與阻擋部13的背流側(cè)面圓滑過渡。此時探針I(yè)與阻擋部13圓滑過渡相連，第一側(cè)壁11與迎流側(cè)面以及第二側(cè)壁12與背流側(cè)面相連的位置均設(shè)置為弧形連接，流體流過該處時，不會發(fā)生劇烈的流動，降低了流體的紊流現(xiàn)象，進(jìn)而提高了測量的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。為了進(jìn)一步優(yōu)化上述技術(shù)方案，本實(shí)施例提供的插入式流量計(jì)中，第一側(cè)壁11的底端為沿著探針I(yè)的頂端到其底端的方向朝背流側(cè)傾斜的第一斜面111，全壓孔112開設(shè)在第一斜面111上。如圖3所示，圖中的箭頭方向?yàn)榱黧w的流動方向，第一側(cè)壁11的底端為沿豎直向下的方向順著流動方向傾斜的第一斜面111，全壓孔112開設(shè)在第一斜面111上，則流向全壓孔112的流體內(nèi)的雜質(zhì)灰塵會由于重力沿著第一斜面111向下移動，避免了流體內(nèi)雜質(zhì)堵塞全壓孔112，提高了測量的準(zhǔn)確性。優(yōu)選的，該插入式流量計(jì)中，第二側(cè)壁12的底端為沿著探針I(yè)的頂端到其底端的方向朝迎流側(cè)傾斜的第二斜面121，靜壓孔開設(shè)在第二斜面121上。此時，第二側(cè)壁12的底端為沿豎直向下的方向逆著流動方向傾斜的第二斜面121，流向靜壓孔的流體內(nèi)的雜質(zhì)灰塵會由于重力沿著第二斜面121向下移動，避免了流體內(nèi)雜質(zhì)堵塞靜壓孔，進(jìn)一步提高了測量的準(zhǔn)確性。上述實(shí)施例提供的插入式流量計(jì)中，全壓孔112和靜壓孔的軸線相平行，且兩者的軸線均位于沿流動方向延伸的平面內(nèi)。如圖2所示，全壓孔112的軸線與靜壓孔的軸線形成的平面和第一側(cè)壁11與第二側(cè)壁12的兩個連接端的連線垂直，全壓孔112位于第一側(cè)壁11的中間位置處，靜壓孔位于第二側(cè)壁12的中間位置處，兩者對稱設(shè)置在第一側(cè)壁11與第二側(cè)壁12的兩個連接端的連線的兩側(cè)，便于兩個孔的加工制造。進(jìn)一步的方案的插入式流量計(jì)中，探針I(yè)垂直于取壓管2軸向的截面形狀為翼型，且翼型的前緣和后緣形狀相同。此時，翼型探針I(yè)兩端呈尖瘦狀的翼展即為探針I(yè)上的阻擋部13，翼展兩側(cè)分別設(shè)置有兩個取壓孔，對正流體的來流方向的取壓孔為全壓孔，對正流體的去流方向的取壓孔為靜壓孔。流體流經(jīng)翼展之后，其流動方向會發(fā)生改變，朝遠(yuǎn)離背流側(cè)的方向流動，減少了管道內(nèi)向靜壓孔流動的流體，減小了流體紊流對靜壓的影響，增大了動壓，從而提高了測量穩(wěn)定性和準(zhǔn)確度。本說明書中各個實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個實(shí)施例之間相同相似部分互相參見即可。對所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實(shí)施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
權(quán)利要求
1.一種插入式流量計(jì)，包括取壓管(2)和設(shè)置在所述取壓管(2)底端的探針(1)，所述探針(I)包括位于迎流側(cè)的第一側(cè)壁(11)和位于背流側(cè)的第二側(cè)壁(12)，所述第一側(cè)壁(11)上開設(shè)有全壓孔(112)，所述第二側(cè)壁(12)上開設(shè)有靜壓孔；其特征在于，所述探針(I)還包括: 設(shè)置在所述第一側(cè)壁(11)與所述第二側(cè)壁(12 )的連接端處，并沿所述取壓管(2 )的軸線方向延伸的阻擋部(13)，所述阻擋部(13)的迎流側(cè)面為朝著所述背流側(cè)凹陷的弧面或者沿與流體的流動方向相垂直的方向延伸的平面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的插入式流量計(jì)，其特征在于，所述阻擋部(13)為兩個，兩個所述阻擋部(13)分別設(shè)置在所述第一側(cè)壁(11)與所述第二側(cè)壁(12)的兩個連接端處。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的插入式流量計(jì)，其特征在于，兩個所述連接端的連線與所述取壓管(2)的軸線位于同一平面內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的插入式流量計(jì)，其特征在于，所述阻擋部(13)的迎流側(cè)面和背流側(cè)面關(guān)于所述連線對稱設(shè)置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的插入式流量計(jì)，其特征在于，所述第一側(cè)壁(11)和所述第二側(cè)壁(12)均為凸弧柱面。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的插入式流量計(jì)，其特征在于，所述第一側(cè)壁(11)與所述迎流側(cè)面圓滑過渡，所述第二側(cè)壁(12)與所述阻擋部(13)的背流側(cè)面圓滑過渡。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的插入式流量計(jì)，其特征在于，所述第一側(cè)壁(11)的底端為沿著所述探針(I)的頂端到其底端的方向朝所述背流側(cè)傾斜的第一斜面(111)，所述全壓孔(112)開設(shè)在所述第一斜面(111)上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的插入式流量計(jì)，其特征在于，所述第二側(cè)壁(12)的底端為沿著所述探針(I)的頂端到其底端的方向朝所述迎流側(cè)傾斜的第二斜面(121)，所述靜壓孔開設(shè)在所述第二斜面(121)上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的插入式流量計(jì)，其特征在于，所述全壓孔(112)和所述靜壓孔的軸線相平行，且兩者的軸線均位于沿所述流動方向延伸的平面內(nèi)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的插入式流量計(jì)，其特征在于，所述探針(I)垂直于所述取壓管(2 )軸向的截面形狀為翼型，且所述翼型的前緣和后緣形狀相同。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種插入式流量計(jì)，包括取壓管和設(shè)置在取壓管底端的探針，探針包括位于迎流側(cè)的第一側(cè)壁和位于背流側(cè)的第二側(cè)壁，第一側(cè)壁上開設(shè)有全壓孔，第二側(cè)壁上開設(shè)有靜壓孔；探針還包括設(shè)置在第一側(cè)壁與第二側(cè)壁的連接端處，并沿取壓管的軸線方向延伸的阻擋部，阻擋部的迎流側(cè)面為朝著背流側(cè)凹陷的弧面或者沿與流體的流動方向相垂直的方向延伸的平面。應(yīng)用本發(fā)明提供的插入式流量計(jì)時，阻擋部處于管道截面上；管道內(nèi)的流體流向探針時受到阻擋部的迎流側(cè)面的阻力較大，減小了紊流，進(jìn)而促使流體沿著背離流動方向流去；即減少了管道內(nèi)向靜壓孔流動的流體，減小了流體紊流對靜壓的影響，增大了動壓，從而提高了測量穩(wěn)定性和準(zhǔn)確度。
文檔編號G01F1/36GK103196500SQ201310122498
公開日2013年7月10日 申請日期2013年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月9日
發(fā)明者郭維河, 孫式偉, 李玉福, 陳玉明, 蘇生華, 李振強(qiáng), 劉文武, 孫亞蕾, 魏紹紅, 劉敏, 盛春玲, 郝樹紅, 王艷芬, 王進(jìn), 李曉蕾 申請人:萊蕪鋼鐵集團(tuán)電子有限公司