CN102735297A - 一种超声波流量计前置流动调整器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超声流量计前置流动调整器，包括调整器壳体、整流孔板、整流栅格器及连接法兰；所述整流孔板和整流栅格器设置在所述调整器的入口端和出口端，并分别套入调整器壳体两端内部；所述连接法兰连接固定于调整期外壳体的两端；所述整流孔板和整流栅格通过连接法兰固定在所述调整器壳体上；调整孔板端的连接法兰与水流管道连接，为流动调整器上游；整流栅格器端的连接法兰与超声波流量计入口连接，为流动调整器下游。本发明能有效提高超声波流量计测量准确性和稳定性，同时可以用于其他流量测量装备或流体运输管道设备。
Description
技术领域
本发明涉及液体超声波流量测量装置中的调整器，尤其涉及一种超声波流量计前置流动调整器。
背景技术
超声波流量测量装置上游不可避免存在许多弯头、变直径和阀门等管件或器件，这些管件或器件会产生涡流、旋流、脉动流等不正常流动，导致进入流量计的流体流速分布不均。超声波流量计受流体流速分布旋流、涡流和流速分布不均影响较大，若不能有效消除这些不正常流动的不利因素，流量测量稳定性、准确性将会有所降低。通过前置一定长度的直管段，能使流体充分发展成均匀流动速度，但这将占用较大空间，同时提高成本。
为消除涡流、旋流、脉动流等不正常流动，在流量测量装置上游设置流动调整器，达到这一目的。ISO 5167-2003建议在节流装置上游安装流动调整器，能缩短所要求的直管段长度。近年来，从公开资料看，已出现多种流动调整器。专利CN 102435253A公开了一种多孔介质材料的流动调整器；专利CN1670423A公开一种避免堵塞的流体输送管道的流动调整器；专利CN201517935U公开了一种蛛网式流动调整器；专利CN 2583642Y公开了一种蜂窝隔板式流动调整器；专利CN 102032932A公开了一种使超声波流量计内流体平稳流动的方法及实现该方法的超声波流量计，在流管的流入段将流体缓冲后，再将流体分成若干股流入流管的本体内。
综上所述，现有流动调整器以单个整流结构、整流材料的运用较多，而组合式的整流结构较少；其次，现有流动调整器结构比较复杂，制造难度大、成本高；现有流动调整器以气体流体整流为主，对液体流体整流的流动调整器较少；最后，限流流动调整器通用性差，拆装更换不方便。
发明内容
为解决上述中存在的问题与缺陷，本发明提供了一种超声波流量计前置流动调整器，该调整器具有结构简单、通用性强、拆装维护方便的优点，而且压力损失小，能达到较高的整流效果。所述技术方案如下：
一种超声波流量计前置流动调整器，包括：
调整器壳体、整流孔板、整流栅格器及连接法兰；
所述整流孔板和整流栅格器设置在所述调整器的入口端和出口端，并分别套入调整器壳体两端内部；
所述连接法兰连接固定于调整期外壳体的两端；
所述整流孔板和整流栅格通过连接法兰固定在所述调整器壳体上；调整孔板端的连接法兰与水流管道连接，为流动调整器上游；整流栅格器端的连接法兰与超声波流量计入口连接，为流动调整器下游。
本发明提供的技术方案的有益效果是：
本发明流动调整器安装在超声波流量计上游入口处，能消除流场中涡流、旋流等不正常流动，使进入超声波流量计的流场被整成一个稳定、对称且具有充分发展管道流动速度剖面的流程，达成降低流动噪声、提高流量计测量稳定性的目的，且本发明可用于包括超声波流量计在内的流量测量装置以及流体运输管道的流动调整。
附图说明
图1是超声波流量计前置流动调整器剖面结构示意图；
图2是超声波流量计前置流动调整器爆炸图；
图3是流动调整器工作状态下流场示意图；
图4是流动调整器壳体剖面示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述：
参见图1和图2所示，包括：调整器壳体1、整流孔板2、整流栅格器3及连接法兰4；所述整流孔板和整流栅格器设置在所述调整器的入口端和出口端，并分别套入调整器壳体两端内部；所述连接法兰连接固定于调整期外壳体的两端；所述整流孔板和整流栅格通过连接法兰固定在所述调整器壳体上；调整孔板端的连接法兰与水流管道连接，为流动调整器上游；整流栅格器端的连接法兰与超声波流量计入口连接，为流动调整器下游。
所述调整器壳体轴向长度为水流管道直径D，使整流孔板与整流栅格器之间形成流体缓冲腔体。所述调整器壳体的入口内部端设有长度与整流孔板厚度相同的凹入式阶梯管道，该凹入式阶梯管道使整流孔板能恰好套入壳体内并与入口段平齐；所述调整器壳体的出口内部端设有长度与整流栅格器长度相同的凹入式阶梯管道，该凹入式阶梯管道使整流栅格器恰好套入壳体内并与入口段平齐(如图4所示)。
上述整流孔板为具有25个圆孔的圆形薄板，且25个圆孔个数由内到外按1、8、16的规则排列，8孔的节圆直径为0.5D，16孔的节圆直径为0.8D；圆孔孔径d≥1/8D，孔板厚度h1≤1/10D。其中，整流孔板入口一面的圆孔有倒角，该倒角的设置能有效降低压力损失。
整流栅格器为具有一定轴向长度的圆管，圆管内用薄片焊接成整齐排列、大小一致的方形栅格；薄片厚度h2≤1/20D，栅格器长度L1≥1/4D，方形栅格边长应满足：1/8D≤L2≤1/5D。
工作时，有旋流、有涡流等不正常流动的流体流经整流孔板之后，不稳定流场、漩涡、速度畸变流等不正常流动将被有效消除；进入缓冲腔之后流经整流栅格器，流体将被进一步调整为一个稳定、对称且具有充分发展管道流动速度剖面的流程(如图3所示)。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种超声波流量计前置流动调整器，其特征在于，所述调整器包括调整器壳体、整流孔板、整流栅格器及连接法兰；
所述整流孔板和整流栅格器设置在所述调整器的入口端和出口端，并分别套入调整器壳体两端内部；
所述连接法兰连接固定于调整期外壳体的两端；
所述整流孔板和整流栅格通过连接法兰固定在所述调整器壳体上；调整孔板端的连接法兰与水流管道连接，为流动调整器上游；整流栅格器端的连接法兰与超声波流量计入口连接，为流动调整器下游。
2.根据权利要求1所述的超声波流量计前置流动调整器，其特征在于，所述调整器壳体的轴向长度水流管道内径D，使整流孔板与整流栅格器之间形成流体缓冲腔体。
3.根据权利要求1所述的超声波流量计前置流动调整器，其特征在于，
所述调整器壳体的入口内部端设有长度与整流孔板厚度相同的凹入式阶梯管道，该凹入式阶梯管道使整流孔板能恰好套入壳体内并与入口段平齐；
所述调整器壳体的出口内部端设有长度与整流栅格器长度相同的凹入式阶梯管道，该凹入式阶梯管道使整流栅格器恰好套入壳体内并与入口段平齐。
4.根据权利要求1所述的超声波流量计前置流动调整器，其特征在于，所述整流孔板为具有25个圆孔的圆形薄板，且25个圆孔个数由内到外按1、8、16的规则排列，8孔的节圆直径为0.5D，16孔的节圆直径为0.8D；入口一面的圆孔有倒角。
5.根据权利要求1所述的超声波流量计前置流动调整器，其特征在于，所述整流栅格器为具有轴向长度L1≥1/4D的圆管，圆管内用薄片焊接成整齐排列、大小相同的方形栅格。
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