CN105784031A - 一种气体整流装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于自动化仪表技术领域，具体讲，涉及一种适用于气体超声波流量计的气体整流装置。气体整流装置包括壳体、气流起旋器、气流混流腔和气流校直网，气流起旋器、气流混流腔和气流校直网依次连接，气流起旋器包括位于中心的中心孔和多个叶片，叶片设置于中心孔的外壁上且与气流起旋器的轴线方向具有大于零度的夹角。本发明的气体整流装置克服了现有技术中气体流速不均匀对气体超声波流量计造成的计量不准确的缺陷，可以忽略气体超声波流量计的前后直管段长度要求，有利于提高测量准确度。
Description
技术领域
本发明属于自动化仪表技术领域，具体讲，涉及一种适用于气体超声波流量计的气体整流装置。
背景技术
在实际应用中，气体超声波流量计的安装使用条件比较恶劣，上游和下游的直管段较短，无法在超声波流量计中形成分布均匀的气体流速，影响超声波流量计的计量精度。
目前，现有技术公开了多种多孔板式整流器的设计方法，通常是将不均匀的气体流速分布通过多孔板进行重新排布，以期形成均匀分布的气体流速。这些气体整流器由于部件的长度尺寸较大，虽然可以改善气体流速的分布，但都无法做到前后直管段长度不影响超声波流量计计量精度的要求。
专利ZL201110383110.7公开了一种螺旋式气流分离机构，包括进气口，集中分流器，分流导管，气流旋转区，气流分离管，气流导出管和出气口，集中分流器为中空圆柱体结构，上端与进气口相连，环绕其侧壁设有与其内部相通的若干分流导管，分流导管由直管、弯管和倾斜管组成，气流旋转区上端为中空圆柱形结构，下端为中空圆台形结构，气流旋转区上端与分流导管底部连接，固接于气流旋转区内部中心的气流分离管上下两端分别设有上挡板和下挡板，气流分离管侧壁设有通孔，底部伸出气流旋转区并与底部设有出气口的气流导出管相连，各分流导管的间距相等。该分离机构结构复杂、体积大，制备难度大，并且易变形，使用时气流的一致性较差。
鉴于此，特提出本发明。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种整流装置，克服了现有技术中气体流速不均匀对气体超声波流量计造成的计量不准确的缺陷。
为了完成本发明的目的，采用的技术方案为：
本发明提供一种气体整流装置，所述气体整流装置包括壳体1、气流起旋器2、气流混流腔3和气流校直网4，气流起旋器2、气流混流腔3和气流校直网4依次连接，气流起旋器包括位于中心的中心孔6和多个叶片7，所述叶片7设置于中心孔6的外壁上且与气流起旋器的轴线方向具有大于零度的夹角8。
优选的，所述气流起旋器2包括管状外壁，每个所述叶片7的末端与所述管状外壁固定连接。
优选的，所述气流起旋器2、所述气流混流腔3和所述气流校直网4为同轴设置。
优选的，所述壳体1具有中空的管状内腔，所述气流起旋器2与所述气流校直网4之间的空间形成气流混流腔3。
优选的，所述气流校直网包括多片平行板9，所述平行板9与所述气流起旋器2的轴线平行。
优选的，所述平行板9交叉设置形成大小均匀的网格5。
优选的，所述网格5为矩形或六边形。
优选的，所述叶片7沿径向均匀分布。
优选的，所述气流起旋器2的叶片与轴线的夹角沿径向方向为等角或变角。
采用本发明的旋流式气体整流装置应用于气体超声波流量计后，可以忽略气体超声波流量计的前后直管段长度要求，有利于提高测量准确度。
本发明通过采用以上技术方案，与现有技术相比，具有以下优点：
首先，本发明通过气流起旋器、气流混流腔和气流校直网依次连接，并沿轴心排列，使气流通过的路径变短，缩短了气体整流装置的长度，使其可应用于各种恶劣的安装条件和环境。
其次，本发明通过气流起旋器的设计，使原来杂乱的气流先通过本发明的气流起旋器，强制形成旋转气流，将原来分布不均匀的气流完全打乱，再经过气流混流腔进行重新混合，形成新的分布均匀的旋转气流。本发明中气流起旋器的体积小，并且气流起旋效率高。
最后，气流混流腔内分布均匀的旋转气流再经过由网格板组成的气流校直网，将分布均匀的旋转气流重新拉直，在超声波流量计中形成流速均匀、稳定的气流，使得超声波流量计的测量精度高、误差小、抗干扰能力强。
附图说明
图1为本发明实施例中外置气体整流装置的结构示意图；
图2为本发明实施例中内置气体整流装置的结构示意图；
图3为本发明实施例中气流起旋器结构示意图；
图4为本发明实施例中气流起旋器前视图；
图5为本发明实施例中气流校直网的六边形网格结构示意图；
图中，
1-外壳，
11-外置整流器外壳，
12-内置整流器外壳，
2-气流起旋器，
3-气流混流腔，
4-气流校直网，
5-气流校直网的六边形网格孔；
6-气流起旋器的中心孔，
7-气流起旋器的叶片，
8-气流起旋器叶片与轴线夹角，
9-气流校直网的六边形隔板。
为能清楚的说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合附图，对本发明进行详细阐述。
具体实施方式
本发明涉及一种气体整流装置，包括第一级气流起旋器，第二级气流混流腔，第三级气流校直网。将分布不均匀的气流，经过第一级气流起旋器，将分布不均匀的气流变成旋转气流；再经过第二级气流混流腔，将旋转气流混合均匀；再经过第三级气流校直网，将混合均匀的气流校直，形成分布均匀的气流。分布不均匀的气流经过三级整流装置后，得到稳定、均匀的气流，使得超声波流量计的测量精度高、抗干扰能力强。
本发明的气体整流装置包括壳体1、气流起旋器2、气流混流腔3和气流校直网4，气流起旋器2、气流混流腔3和气流校直网4依次连接；气流起旋器2包括位于中心的中心孔6和多个叶片7，叶片7设置于中心孔6的外壁上且与气流起旋器2的轴线方向具有大于零度的夹角8。
优选的，气流起旋器2包括管状外壁，每个叶片7的末端与管状外壁固定连接，从而将叶片7固定于气流起旋器2内，形成气体流经的通路。
进一步优选的，气流起旋器2、气流混流腔3和气流校直网4为同轴设置，从而缩小了气体流经的路径，减小了气体整流装置的体积。
本发明的壳体1具有中空的管状内腔，在壳体内，气流起旋器2与气流校直网4之间的空间形成气流混流腔3。优选的，气流起旋器与气流校直网的横截面面积相同，从而使气流起旋器与气流校直网形成的气流混流腔也具有相同的横截面，形成圆柱形结构。在其他实施方式中，气流起旋器与气流校直网的横截面面积也可以不同，从而使气流混流腔形成一个锥形结构。
进一步优选的，气流校直网包括多片平行板9，平行板与气流起旋器的轴线平行。平行板交叉设置形成大小均匀的网格5，在具体实施方式中，网格5可以为矩形或六边形。
进一步优选的，气流起旋器中的叶片7沿径向均匀分布；夹角8的角度可选择为30～70°，夹角越大，对气流的选择效果越好。
进一步优选的，气流起旋器的叶片与轴线的夹角沿径向方向为等角或变角。一种优化方案，夹角8沿径向方向可以是等角度的，这样叶片表面是平面，有利于加工制造；另一种优化方案，夹角8沿径向方向是变角度的，这样叶片表面是曲面，有利于减少压损。
在实际应用中，紊乱的气流先通过气流起旋器2，强制形成旋转气流，将原来分布不均匀的气流完全打乱，再经过气流混流腔3进行重新混合，形成新的分布均匀的旋转气流，在经过由网格板组成的气流校直网4，将分布均匀的旋转气流重新拉直，在超声波流量计中形成流速均匀、稳定的气流，使得超声波流量计的测量精度高、误差小、抗干扰能力强。
实施例1
如图1所示，一种气体超声波流量计用外置旋流式气体整流装置，该装置使用时，可直接与超声波流量计连接使用。包括具有中空的管状内腔外置整流器外壳11，气流起旋器2置于外置整流器外壳11内，并通过其外侧面固定于外壳外置整流器外壳11管状开口的一端，气流校直网4也置于外置整流器外壳11内，也通过其外侧面固定于外置整流器外壳11管状开口的另一端，外置整流器外壳11将气流起旋器2和气流校直网4完全包覆。固定可采用多种方式，例如铆接、焊接等。在气流起旋器2与气流校直网4之间的空间形成气流混流腔3。气流起旋器2包括位于中心的中心孔6和多个叶片7，叶片7设置于中心孔的外壁上且与气流起旋器的轴线方向具有大于零度的夹角8。
如图3、图4所示，气流起旋器2包括若干片沿径向均匀分布的叶片7，叶片7与轴线方向形成大于零度的夹角8，气流起旋器2中心为中心孔6。
如图5所示，气流校直网4由交叉的平行板9组成，平行板与气流起旋器的轴线方向平行，形成数个大小均匀的六边形网格5。
实施例2
如图2所示，一种气体超声波流量计用内置式旋流式气体整流装置，该装置在使用时，可直接安装于超声波流量计的内部。包括内置整流器外壳12，内置整流器外壳12的一端放置气流起旋器2，内置整流器外壳12的另一端放置气流校直网4，在气流起旋器2与气流校直网4之间的空间形成气流混流腔3。
以上所涉及设备均为目前的公知产品。
本领域技术人员应该认识到，上述的具体实施方式只是示例性的，是为了使本领域技术人员能够更好的理解本发明的内容，不应理解为是对本发明保护范围的限制，只要是根据本发明技术方案所作的改进，均落入本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种气体整流装置，其特征在于，所述气体整流装置包括壳体(1)、气流起旋器(2)、气流混流腔(3)和气流校直网(4)，所述气流起旋器(2)、气流混流腔(3)和气流校直网(4)依次连接，所述气流起旋器包括位于中心的中心孔(6)和多个叶片(7)，所述叶片(7)设置于中心孔的外壁上且与气流起旋器的轴线方向具有大于零度的夹角(8)。
2.根据权利要求1所述的气体整流装置，其特征在于，所述气流起旋器(2)包括管状外壁，每个所述叶片(7)的末端与所述管状外壁固定连接。
3.根据权利要求1所述的气体整流装置，其特征在于，所述气流起旋器(2)、所述气流混流腔(3)和所述气流校直网(4)为同轴设置。
4.根据权利要求1所述的气体整流装置，其特征在于，所述壳体(1)具有中空的管状内腔，所述气流起旋器(2)与所述气流校直网(4)分别设置于所述壳体内的一端，所述气流起旋器(2)与所述气流校直网(4)之间的空间形成气流混流腔(3)。
5.根据权利要求1所述的气体整流装置，其特征在于，所述气流校直网(4)包括多片平行板(9)，所述平行板(9)与所述气流起旋器(2)的轴线平行。
6.根据权利要求5所述的气体整流装置，其特征在于，所述平行板交叉设置形成大小均匀的网格(5)。
7.根据权利要求6所述的气体整流装置，其特征在于，所述网格(5)为矩形或六边形。
8.根据权利要求1所述的气体整流装置，其特征在于，所述叶片(7)沿径向均匀分布。
9.根据权利要求1所述的气体整流装置，其特征在于，所述夹角(8)沿径向方向为等角或变角。
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