CN103994852A - 一种压力仪表用防漏装置 - Google Patents

Abstract

一种压力仪表用防漏装置，连接于压力表与流体管路之间，流体管路内的流体通过防漏装置只能流向压力表；防漏装置包括有通过螺纹连接的上导筒和下导筒，上导筒内设有沿径向的上横壁，下导筒内设有沿径向的下横壁，该上横壁与下横壁之间形成一腔室，该腔室内容纳有一钢球，上横壁中心开设有一圆孔，下横壁中心开设有一椭圆孔；钢球的直径d、腔室的内径D、圆孔的直径D3以及椭圆孔的长轴a和短轴b同时满足下列条件：D3＜d，d＜2a＜D，0＜2b＜d。本发明能够在压力表爆裂时防止流体外泄，以消除安全隐患，其具有结构简单、制造方便、成本低廉和工作可靠的优点，可用于各类流体压力仪表的连接。

Description

一种压力仪表用防漏装置

技术领域

本发明涉及一种仪器仪表用辅助装置，具体涉及一种压力仪表用防漏装置，属于仪器仪表技术领域。

背景技术

压力表通过表内的敏感元件（波登管、膜盒、波纹管）的弹性形变，由表内机芯的转换机构将该变形传导给指针，从而引起指针转动来显示压力。以波登管压力表为例，波登管敏感元件是一弯成圆形、截面积显椭圆形的弹性C形管，被测介质的压力作用在波登管的内侧，这样波登管椭圆截面会趋于圆截面。由于波登管的微小变形，形成一定的环应力，该环应力使波登管向外延伸，由于弹性波登管头部没有固定，其会产生小小的变形，其变形的大小取决于被测介质的压力大小。波登管的变形通过机芯直接地由指针显示出被测介质的压力。

一般压力表上设有一个溢流孔，若发生波登管等爆裂的紧急情况时，内部压力将通过该溢流孔向外释放，同时大量液体或气体将通过溢流孔向外泄露，如果泄露的液体为燃油等易燃易爆物品，不仅会造成浪费，而且会由于周边环境的不确定性，导致安全隐患。目前尚没有一种好的方法来解决这个问题。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有压力表的不足，提供一种压力仪表用防漏装置，以在压力表发生意外爆裂时，能够防止液体或气体向外泄露，达到防漏和消除安全隐患的效果。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种压力仪表用防漏装置，其特征在于：所述防漏装置连接于压力表与流体管路之间，该流体管路内的流体通过该防漏装置只能流向压力表；

所述防漏装置包括有连接压力表的上导筒和连接流体管路的下导筒；

所述上导筒的内壁上设有沿径向的上横壁，所述下导筒的内壁上设有沿径向的下横壁，该上导筒与下导筒通过螺纹连接，在该上横壁与下横壁之间形成一腔室，该腔室内容纳有一钢球；

所述上横壁中心开设有一圆孔，所述下横壁中心开设有一椭圆孔；

所述钢球的直径d、腔室的内径D、圆孔的直径D3以及椭圆孔的长轴a和短轴b同时满足下列条件：

D3＜d，

d＜2a＜D，

0＜2b＜d。

作为进一步改进，所述的防漏装置还包括有置于所述钢球下方的腔室中的压缩弹簧，当压力表一侧为大气压，钢球被流体管路中的流体推抵至所述上导筒的圆孔时，该压缩弹簧处于压缩状态。

作为进一步改进，所述的上横壁的圆孔的内壁为与所述钢球表面吻合的内球面。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

运用单向阀的原理，在上导筒与下导筒的腔室内设置钢球，一旦压力表内的敏感元件破损，压力表一端压力变为大气压时，钢球被管路内流体的压力推动往上，与上导筒中上横壁的圆孔形成良好的密封，从而阻止流体的进一步泄漏，达到防漏的目的。本发明具有结构简单、制造方便、成本低廉和防漏可靠的优点。

附图说明

图1为本发明实施例一的结构示意图。

图2为本发明的仰视图。

图3为本发明实施例二的结构示意图。

图4为本发明实施例二的工作状态图。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施例对本发明做进一步说明，但不应因此而限制本发明的保护范围。

实施例一

请参阅图1，图示压力仪表用防漏装置从外部看上去类似一个两头带内螺纹的管子，其连接于压力表与流过被测流体的流体管路之间，该流体管路内的被测流体通过所述防漏装置只能单向流向压力表。该防漏装置包括有连接压力表的上导筒1、连接流体管路的下导筒2和一钢球3。

所述上导筒1上部具有出口13，该出口13上设有内螺纹，以便与压力表连接，该上导筒1的外径为L；该上导筒1的内壁上设有沿径向的上横壁11，该上横壁11的中心开设有一圆孔12，该圆孔12的直径为D3。

所述下导筒2下部具有进口23，该进口23上设有内螺纹，以便与流体管路连接，该下导筒2的外径为L；该下导筒2的内壁上设有沿径向的下横壁21，该下横壁21的中心开设有一椭圆孔22，该椭圆孔22的长轴为a，短轴为b。

所述上导筒1与下导筒2通过螺纹连接，从而在该上横壁11与下横壁21之间形成一腔室5，该腔室5的内径为D。所述钢球3容纳于该腔室5内，该钢球3的直径为d。

请参阅图2，所述钢球3、圆孔12、椭圆孔22和腔室5的尺寸同时满足下列条件：

D3＜d，

d＜2a＜D，

0＜2b＜d；

其中，d为钢球3的直径，D为腔室5的内径，D3为圆孔12的直径，a为椭圆孔22的长轴，b为椭圆孔22的短轴。

实施例二

请参阅图3，本实施例的基本结构与实施例一相似，而在下列两方面作了进一步改进：

第一，所述的防漏装置还包括有一压缩弹簧4，该压缩弹簧4置于所述钢球3下方的腔室5中，并向上承托该钢球3；当敏感元件破损压力表一侧为大气压，钢球3被流体管路中的流体推抵至所述上导筒1的圆孔12时，该压缩弹簧4仍然处于压缩状态。

在不考虑平衡建立过程中流体流速等各种因素的影响，仅考虑由钢球3的重力、流体产生的浮力和压差产生的压力平衡，且假设流体的压强与大气压作用的面积是相同的条件下，若波登管发生损坏，则钢球3受力平衡时有：

$\frac{4}{3}\mathrm{\π}{\left(\frac{d}{2}\right)}^3\mathrm{\ρg}-F=\mathrm{p\π}{\left(\frac{d}{2}\right)}^2$

其中，ρ为钢球3的密度，p为钢球3受到的流体和大气的压差，g为重力加速度，F为流体产生的浮力。

由上式可以看出，通过在钢球3的下方增加一段压缩弹簧4，减小了方程左边的值，从而使压差p值减小，达到使防漏装置对压差p的反应更加灵敏的目的。该压缩弹簧4应该满足当钢球3和压缩弹簧4整体处于未工作状态时，上导筒1的圆孔12是完全打开的；当钢球3和压缩弹簧4整体处于工作状态时，压缩弹簧4仍然处于压缩状态。

需要说明的是，增加压缩弹簧4虽然增加了防漏装置对压差反应的灵敏度，但是却降低了系统的可靠性（即使在波登管未破损时，流体压力短时间内的大幅变化也可能会引起该防漏装置的动作）。

第二，所述的上横壁11的圆孔12的内壁为与所述钢球3表面吻合的内球面。

为了该防漏装置能够更好的起到密封防漏作用，本发明将上导筒1的圆孔12稍加处理，将有一定厚度的圆孔12的内壁由圆柱面改为内球面，以与钢球3表面吻合，如图4所示，圆孔12的下口直径D1通过半径为d/2的圆弧过渡到上口直径D2（0＜D2＜D1≤d），这样就将钢球3与圆孔12的密封从实施例一的线密封改为了面密封。

将线密封改为面密封的方式虽好，但却增加了制造的难度。因此，实施例二应根据实际情况来实现。

除上述两点外，实施例二的结构与实施例一相同。

本发明要求的保护范围不仅限于上述实施例，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的原理和精神的情况下，所作出的任何修改、等同替换、显而易见的变型和改进，均应属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种压力仪表用防漏装置，其特征在于：所述防漏装置连接于压力表与流体管路之间，该流体管路内的流体通过该防漏装置只能流向压力表；

所述防漏装置包括有连接压力表的上导筒和连接流体管路的下导筒；

所述上导筒的内壁上设有沿径向的上横壁，所述下导筒的内壁上设有沿径向的下横壁，该上导筒与下导筒通过螺纹连接，在该上横壁与下横壁之间形成一腔室，该腔室内容纳有一钢球；

所述上横壁中心开设有一圆孔，所述下横壁中心开设有一椭圆孔；

所述钢球的直径d、腔室的内径D、圆孔的直径D3以及椭圆孔的长轴a和短轴b同时满足下列条件：

D3＜d，

d＜2a＜D，

0＜2b＜d。

2.根据权利要求1所述的压力仪表用防漏装置，其特征在于：所述的防漏装置还包括有置于所述钢球下方的腔室中的压缩弹簧，当压力表一侧为大气压，钢球被流体管路中的流体推抵至所述上导筒的圆孔时，该压缩弹簧处于压缩状态。

3.根据权利要求1或2所述的压力仪表用防漏装置，其特征在于：所述的上横壁的圆孔的内壁为与所述钢球表面吻合的内球面。