一種矩形流量計(jì)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及涉及流量測(cè)量領(lǐng)域，具體說是一種用于測(cè)定圓形管道內(nèi)氣體、蒸汽和液體(包括高粘度、高磨損以及腐蝕性)的差壓式矩形流量計(jì)。
【背景技術(shù)】
[0002]流量測(cè)量的發(fā)展可追溯到古代的水利工程和城市供水系統(tǒng)。古羅馬凱撒時(shí)代已采用孔板測(cè)量居民的飲用水水量。公元前1000年左右古埃及用堰法測(cè)量尼羅河的流量。17世紀(jì)托里拆利奠定差壓式流量計(jì)的理論基礎(chǔ)，這是流量測(cè)量的里程碑。自那以后，18、19世紀(jì)流量測(cè)量的許多類型儀表的雛形開始形成，如皮托管、文丘里管、容積、渦輪及靶式流量計(jì)等。20世紀(jì)由于過程工業(yè)、能量計(jì)量、城市公用事業(yè)對(duì)流量測(cè)量的需求急劇增長(zhǎng)，才促使儀表迅速發(fā)展，微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛躍發(fā)展極大地推動(dòng)儀表更新?lián)Q代，新型流量計(jì)如雨后春筍般涌現(xiàn)出來。至今，據(jù)稱已有上百種流量計(jì)投向市場(chǎng)，現(xiàn)場(chǎng)使用中許多棘手的難題可望獲得解決。
[0003]其中差壓式流量計(jì)歷史悠久，在各類流量?jī)x表中應(yīng)用最為廣泛。它以伯努利定理和流動(dòng)連續(xù)性方程為基本原理，通過測(cè)量管道內(nèi)流體流過節(jié)流元件所產(chǎn)生的壓力之差，結(jié)合已知工況條件從而求得流量。差壓式流量計(jì)品種較多，目前市場(chǎng)上經(jīng)常使用的差壓式流量計(jì)有:畢托巴流量計(jì)、孔板流量計(jì)、楔形流量計(jì)、阿牛巴流量計(jì)、威迪巴流量計(jì)、鉆石巴流量計(jì)、德爾塔巴流量計(jì)、多孔平衡流量計(jì)等。
[0004]其中楔形流量計(jì)運(yùn)用廣泛，其結(jié)構(gòu)見附圖1，包括主管體01、正取壓管02、負(fù)取壓管03和和緊貼設(shè)置于管體內(nèi)部的楔形塊04。其測(cè)量原理是:流體通過楔形流量計(jì)時(shí)，由于楔塊的節(jié)流作用，在其上、下游側(cè)產(chǎn)生了一個(gè)與流量值成平方關(guān)系的差壓，將此差壓從楔塊兩側(cè)取壓口引出，送至差壓變送器轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)輸出，再經(jīng)經(jīng)專用智能流量積算儀運(yùn)算后，即可獲知流量值。
[0005]相對(duì)于孔板、噴嘴、文丘里等標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置，楔形流量計(jì)有自己的顯著特性:首先在極寬的雷諾數(shù)范圍內(nèi)(500-106)，流量和差壓始終保持方根關(guān)系，流量系數(shù)呈線性狀態(tài)；其次楔形流量計(jì)的節(jié)流件是V形楔塊，它的圓弧頂角朝下，這樣有利於含懸浮顆粒流體和高粘度液體流過時(shí)在節(jié)流件上游側(cè)不會(huì)產(chǎn)生滯流和積存。所以楔形流量計(jì)非常適合于寬雷諾數(shù)范圍的高粘度，以及含懸浮顆粒物流體測(cè)量。
[0006]但是楔形流量計(jì)V形楔塊頂角寬度小，受力集中，直接承受流體沖刷，容易磨損使頂角高度降低，直接影響長(zhǎng)期流量測(cè)量精度。另外相對(duì)于文丘里來說V形楔塊節(jié)流突然，前后導(dǎo)流角偏大，造成永久壓力損失偏大，流量系數(shù)偏低，所需前后直管段偏長(zhǎng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種精度更高、永久壓力損失更小、長(zhǎng)期測(cè)量穩(wěn)定性更高、適用于測(cè)量各種介質(zhì)的差壓式矩形流量計(jì)。
[0008]為解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，采用的具體技術(shù)方案是: 一種矩形流量計(jì)，包括測(cè)量管體、正取壓管、負(fù)取壓管和矩形楔塊；所述正取壓管、負(fù)取壓管并列焊接設(shè)置于測(cè)量管體上；所述矩形楔塊緊貼設(shè)置于測(cè)量管體內(nèi)壁，矩形楔塊上開設(shè)有取壓通孔，所述取壓通孔垂直應(yīng)對(duì)著負(fù)取壓管，所述取壓通孔的直徑與負(fù)取壓管內(nèi)經(jīng)相同；所述矩形楔塊上在流體上游設(shè)有前斜角α、下游設(shè)有后斜角β，所述前斜角α和后斜角β中間設(shè)有一矩形平臺(tái)，所述前斜角α角度大于后斜角β角度；所述矩形楔塊與測(cè)量管體之間形成一節(jié)流弧孔。
[0009]所述正取壓管設(shè)于測(cè)量管體的上游，所述負(fù)取壓管設(shè)于測(cè)量管體的中下游。
[0010]所述前斜角的角度α為22.5°到45°，后斜角角度β為5°到15°。
[0011]所述矩形平臺(tái)的長(zhǎng)度大于所述節(jié)流弧孔的高度小于測(cè)量管體的內(nèi)徑。
[0012]所述正取壓管、負(fù)取壓管上均焊接有的取壓法蘭，所述兩取壓法蘭中間連接有雙法蘭差壓儀表。
[0013]所述矩形楔塊與測(cè)量管體之間的連接方式為焊接或緊固連接。
[0014]所述測(cè)量管體兩端設(shè)有連接法蘭，所述取壓法蘭用于被測(cè)量管道的連接。
[0015]所述正取壓管、負(fù)取壓管為相同規(guī)格大小的通孔管。
[0016]通過采用上述方案，本發(fā)明的模塊化復(fù)合式熱交換裝置與現(xiàn)有技術(shù)相比，其技術(shù)效果在于:
矩形節(jié)流件較小角度的前斜角類似于文丘里的前斜角，但是本發(fā)明的矩形流量計(jì)流體可以更平緩收縮，緩慢加速，均衡過渡，極大的降低了因急劇收縮而造成的動(dòng)量損失，大大的減小了對(duì)流體的阻力。矩形平臺(tái)相對(duì)于楔形塊，實(shí)現(xiàn)了導(dǎo)流通道變長(zhǎng)，流體可以保持均勻整流，流經(jīng)矩形平臺(tái)的流速和靜壓力保持的十分穩(wěn)定，從而能獲得很高的測(cè)量精度和很好的重復(fù)性。小角度的后斜角類似文丘里尾部的擴(kuò)散段的作用，但更能夠使經(jīng)過加速的流體在逐漸擴(kuò)張的通道推遲與管壁邊界層的分離而減速增壓，大大減少了漩渦的產(chǎn)生，從而最大程度的減小流體流動(dòng)的阻力和壓損。矩形平臺(tái)的長(zhǎng)度為d到1D，為楔形頂角長(zhǎng)度的幾十倍，與前斜角夾角且為鈍角，能經(jīng)得起高速流體或臟污流體及含固體顆粒流體的沖刷，從而能保證β值和流出系數(shù)C值長(zhǎng)期不變。與現(xiàn)有楔形流量計(jì)比較本發(fā)明矩形流量計(jì)具有結(jié)構(gòu)安全牢靠、不易磨損、長(zhǎng)期穩(wěn)定性好、測(cè)量精度高、壓力損失小的特點(diǎn)。
【附圖說明】
[0017]圖1為現(xiàn)有技術(shù)楔形流量計(jì)的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明矩形流量計(jì)的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]以下結(jié)合圖2所示對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明:
如圖2所示:
一種矩形流量計(jì)，包括測(cè)量管體1、正取壓管2、負(fù)取壓管3和矩形楔塊4，所述測(cè)量管體I前后兩端安裝有連接法蘭5，所述連接法蘭5是用于被測(cè)量管道連接。所述正取壓管3和負(fù)取壓管4為相同規(guī)格大小，并排焊接于測(cè)量管體I上。所述正取壓管2位于測(cè)量管體I的上游，用于采集流體在測(cè)量管內(nèi)的正壓信號(hào)，所述負(fù)取壓管3位于測(cè)量管體I的中下游，用于采集流體在測(cè)量管內(nèi)的負(fù)壓信號(hào)。垂直對(duì)應(yīng)負(fù)取壓管3并在測(cè)量管體I內(nèi)緊貼管內(nèi)壁焊接或緊固安裝有長(zhǎng)方體形的矩形楔塊4，負(fù)取壓口貫穿于矩形楔塊4且與負(fù)取壓管3同軸。所述矩形楔塊4上在流體上游設(shè)有前斜角α、下游設(shè)有后斜角β，所述前斜角α和后斜角β中間設(shè)有一矩形平臺(tái)6，所述矩形楔塊4前斜角的角度α為22.5°到45°，后斜角角度β為5°到15°，所述矩形平臺(tái)6的長(zhǎng)度為d到ID (D為測(cè)量管體I內(nèi)徑，d為節(jié)流弧孔高度)。所述矩形楔塊4用于縮小流體流通面積，節(jié)流降壓，使上游和下游產(chǎn)生壓力差。所述正取壓管2、負(fù)取壓管3上均焊接有的取壓法蘭7，所述兩取壓法蘭7中間連接有雙法蘭差壓儀表，用于把采集到的正負(fù)壓信號(hào)分別引到差壓儀表。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種矩形流量計(jì)，其特征在于:包括測(cè)量管體、正取壓管、負(fù)取壓管和矩形楔塊；所述正取壓管、負(fù)取壓管并列焊接設(shè)置于測(cè)量管體上；所述矩形楔塊為長(zhǎng)方體形，緊貼設(shè)置于測(cè)量管體內(nèi)壁，矩形楔塊上開設(shè)有取壓通孔，所述取壓通孔垂直應(yīng)對(duì)著負(fù)取壓管，所述取壓通孔的直徑與負(fù)取壓管內(nèi)經(jīng)相同；所述矩形楔塊上在流體上游設(shè)有前斜角α、下游設(shè)有后斜角β，所述前斜角α和后斜角β中間設(shè)有一矩形平臺(tái)，所述前斜角α角度大于后斜角β角度；所述矩形楔塊與測(cè)量管體之間形成一節(jié)流弧孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種矩形流量計(jì)，其特征在于:所述正取壓管設(shè)于測(cè)量管體的上游，所述負(fù)取壓管設(shè)于測(cè)量管體的中下游。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種矩形流量計(jì)，其特征在于:所述前斜角的角度α為22.5°到45°，后斜角角度β為5°到15°。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種矩形流量計(jì)，其特征在于:所述矩形平臺(tái)的長(zhǎng)度大于所述節(jié)流弧孔的高度小于測(cè)量管體的內(nèi)徑。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種矩形流量計(jì)，其特征在于:所述正取壓管、負(fù)取壓管上均焊接有的取壓法蘭，所述兩取壓法蘭中間連接有雙法蘭差壓儀表。
6.根據(jù)權(quán)利要求1和權(quán)利要求2所述的一種矩形流量計(jì)，其特征在于:所述矩形楔塊與測(cè)量管體之間的連接方式為焊接或緊固連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求2和權(quán)利要求3所述的一種矩形流量計(jì)，其特征在于:所述測(cè)量管體兩端設(shè)有連接法蘭，所述取壓法蘭用于被測(cè)量管道的連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種矩形流量計(jì)，其特征在于:所述正取壓管、負(fù)取壓管為相同規(guī)格大小的通孔管。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種矩形流量計(jì)，包括測(cè)量管體、正取壓管、負(fù)取壓管和矩形楔塊；所述正取壓管、負(fù)取壓管并列焊接設(shè)置于測(cè)量管體上；所述矩形楔塊為長(zhǎng)方體形，緊貼設(shè)置于測(cè)量管體內(nèi)壁，矩形楔塊上開設(shè)有取壓通孔，所述取壓通孔垂直應(yīng)對(duì)著負(fù)取壓管，所述取壓通孔的直徑與負(fù)取壓管內(nèi)經(jīng)相同；所述矩形楔塊上在流體上游設(shè)有前斜角α、下游設(shè)有后斜角β，所述前斜角α和后斜角β中間設(shè)有一矩形平臺(tái)，所述前斜角α角度大于后斜角β角度；所述矩形楔塊與測(cè)量管體之間形成一節(jié)流弧孔。該發(fā)明矩形流量計(jì)具有結(jié)構(gòu)安全牢靠、不易磨損、長(zhǎng)期穩(wěn)定性好、測(cè)量精度高、壓力損失小的特點(diǎn)。
【IPC分類】G01F1-36
【公開號(hào)】CN104634396
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510045597
【發(fā)明人】周人, 汪湛, 呂志國(guó), 張俊杰, 李元滿
【申請(qǐng)人】上?？蒲罂萍脊煞萦邢薰?br>【公開日】2015年5月20日
【申請(qǐng)日】2015年1月29日