CN106796129A - 用于测量流经管的介质的压差的管 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种管，该管用于测量流经其的介质的压差。此外，本发明涉及用于根据本发明的管的插入元件，以及用于装配插入元件和管的方法。

Description

用于测量流经管的介质的压差的管

技术领域

本发明涉及一种管，其用于测量流经其的介质的压差。此外，本发明涉及用于根据本发明的管的插入元件，并且涉及用于装配插入元件和管的方法。

背景技术

根据介质和流速，压差计的轮廓和直径显著不同。通常，翻边到管道内作为垫片的各种形式被使用。例如，插入的垫片可以被设计成类似喷嘴或包含横向于流动方向放置在承载介质流的管中的膜片。因此，已知多个压差计，其相应的配置已针对具体应用领域被优化。缺点在于，由于多种可能的形状，相应的管道被复杂地单独制造或者仅可以小批量地制造。

发明内容

本发明的目的是提出一种管，其用于测量流经其的介质的压差，该管可以更好地标准化并且更容易制造。

这种目的通过根据权利要求1所述的管实现。根据本发明，管包含管状承载件和管状插入元件，其中插入元件布置在承载件的内壁上，并且其中插入元件包括管的内部轮廓的至少部分区域。因此，本发明的基本理念涉及将用于压差测量的管分成用作承载件的外部部分和形成轮廓的至少部分区域的插入元件或嵌体。这使得承载件的广泛标准化成为可能。对相应介质及其流速的调节仅需要将为了该目的优化的插入元件放置在承载件中。特别有利的是，插入元件的直径及其前进路线(progression)可以被准自由地选择。这意味着介质可以被调节成管中预期的流，特别是以如下方式：可以针对该流测量足够的压差。因此，可以更好地针对管的应用区域对其进行校准。在本申请的意义下，管状不一定指圆形管。原则上，本发明一般适用于管。因此，术语管状包括其他管形状。

在此，无论管的内部轮廓形成喷嘴还是膜片均无区别。例如，如果利用文丘里喷嘴测量压差，则插入元件可以以如下方式被设计：包括入口轮廓和/或收缩区域和/或出口轮廓的至少部分区域。因此，插入元件可用于将管调节为任何横截面和直径。

同样有利的是，插入元件的材料和制作过程无需与承载件的材料和制造过程一致。相反，根据应用区域区分插入元件的材料和制造过程是可能的。因此，可设想的应用包括其中插入元件可以由塑料构成，并且因此特别容易制造的应用。其他应用需要由金属制成的插入元件，例如，经由CNC。就这一点而言，本申请的另一基本理念涉及根据本发明的插入元件及其有利实施例。

在优选实施例中，承载件具有穿过承载件的壁的两个通道，这两个通道在介质的流动方向上前后布置。承载件的这个实施例允许布置在承载件上的传感器获取在管的各个节段处存在的压力状况，并且由此确定压差。

如果围绕插入元件的外表面延伸的凹槽被布置在插入元件与承载件的内壁之间，则该实施例是特别有利的，其中连续凹槽一方面通过在插入元件中设置的多个钻孔与承载介质流的插入元件的内部连接，另一方面与一个通道连接。以这种方式，围绕插入元件的外表面延伸的凹槽形成环形室。这种环形室能够用于平衡在周边上的各个位置处存在的压力状况。环形室在压差测量中的使用以及由此获得的优点是公知的。

现在，相对于先前已知的环形室的一个显著区别在于以下事实：根据本发明的环形室未被布置在管的外侧，而是布置在承载件与插入元件之间。这消除了另外需要的通过管壁连接管的内部和环形室的多个通道。此外，仅将压差计的传感器与环形室或环形间隙连接的通道必须被标准化。所有其他尺寸基本上可以自由选择。

这也为用于制造管的方法带来了具体的优点，该管用于测量流经其的介质的压差。一方面，必须仅选择适合于给定条件的插入元件，该插入元件被简单地插入已尽可能标准化的承载件中。此外，根据本发明的管特别容易放在一起。插入元件仅需要横向地并且与承载件同轴地布置，并且然后被引入承载件中。这种插入已经伴随着环形室的形成，因此消除对单独的制造步骤的需要。

根据本发明的凹槽在此可以设计在承载件的内壁和/或插入元件的外壁中。从生产的角度来看，有利的是，将凹槽设置在插入元件的外壁中。该表面特别容易实现加工目的。如果插入元件经由铸造或类似的模制工艺制造，则凹槽可以已经设置在模具中并且可以被同时模制。因此，所提出的环形室的另一优点是其可以通过节省材料来制造。

凹槽优选地仅围绕插入元件的外表面的部分区域延伸。完全连续的环形室的缺点是存在于介质中的水分或由温度波动产生的冷凝物由于重力而聚集在环形室的最低点处。由于最低点处没有排放能力，所以随着时间推移形成了贮液器。如果贮液器冻结，则伴随的增大的体积可以损坏或甚至破坏环形室。

为了可靠地防止这种情况，凹槽被设计为圆弧。这种凹槽形成环形室，该环形室并不完全围绕插入元件的外部轮廓延伸。因此，凹槽在彼此间隔开的两个端部之间沿圆周方向延伸。在此，特别有利的是，在凹槽中形成的圆弧在其两个端部的区域中向下对准。然后，液体在圆弧的两个端部处聚集，并且可以再次通过位于该区域中的相应钻孔被排出到插入元件的内部轮廓中。因此，当将该插入元件装配在管状承载件中时，应当注意不完全连续的凹槽的定位。可以采用已知的措施来简化插入元件的定位，例如，标记或引导凹槽。

因此，设置若干钻孔并且将其位置调节到凹槽的前进路线是有利的。这可以基于优选实施例被容易地解释。在此，凹槽形成270°的圆弧，并且插入元件以如下方式被定位：凹槽并不围绕圆周的下90°延伸。在此设置至少两个钻孔是有意义的，其中圆弧的端部中的每一个与插入元件的内部连接。例如，如果设置四个钻孔并且旨在将其均匀地间隔开，则它们形成一种X形或旋转45°的+-形。

圆弧形状也可以在事后在完全连续的凹槽中形成，例如，通过将嵌体铸造或插入凹槽的不再需要的部分中。针对术语管状件提供的相同解释适用于术语圆弧。在本申请的意义下，术语圆弧形凹槽不一定指的是圆形配置，而是指不完全围绕插入元件的圆周延伸的凹槽。

特别有利的是插入元件中的多个钻孔，因为例如管几何形状的原因，在管状横截面的不同位置处可以存在多个速度。特别是沿圆周方向均匀分布的若干钻孔在整个横截面上平衡环形室中存在的压力。

在测量精度方面有利的是，插入元件在连续凹槽之前和/或之后在流动方向上紧靠管状承载件被密封。

在有利的实施例中，围绕插入元件外表面延伸的垫圈被设置在连续凹槽的两侧上。在两侧上是指垫圈沿流动方向位于凹槽之前和之后，并且还完全围绕由凹槽形成的圆弧或插入元件的圆周延伸。特别是平行于凹槽布置并且具有环形设计的这些垫圈利用其他压力状况紧靠内部的区域密封环形室，并且从而防止测量结果的失真。如已经针对凹槽所解释的，用于垫圈的配件可以在承载件的内壁和/或插入元件的外壁中形成。如果凹槽形状像圆弧，则有利的是，圆弧的端部也利用其他压力状况远离内部的区域被完全密封，即，端部的外形被垫圈完全包围。

替代地或组合地，连续凹槽也可以以另一方式密封。在另一优选实施例中，连续凹槽的紧密性至少部分地由承载件与插入元件之间的整体连接建立。根据用于承载件和插入元件的所选材料，经由粘合剂结合或超声波焊接来为凹槽建立整体密封可以是有利的。

特别有利的是，插入元件包括第一连续凹槽和第二连续凹槽，其中第一凹槽与穿透承载件的壁的第一通道连结，并且第二凹槽与穿透承载件的壁的第二通道连结。这种插入元件容易地将第一通道和第二通道两者与相应的环形室连结。因此，测量压差所需的各种作用压力可以通过相应的环形室获取，而不需要增加任何装配工作。

自然地，完全可设想经由单独的插入元件设计相应的环形室，即为每个环形室提供单独的插入元件。特别地，可以规定仅一个插入元件与两个通道中的一个相互作用。另一个通道可以沿流动方向布置在插入元件之前或之后，并且然后以先前已知的方式使内部和压差传感器连结。

插入元件可以以多种方式紧固在承载件中，例如，通过压配。在特别有利的实施例中，承载件的内壁的部分区域形成用于插入元件的底座。因此，插入元件可以在所需位置处精确地插入到承载件中，而不需要任何大的花费。特别地，这极大地便于插入元件的定位或调节。

具体实施方式

将基于图1更详细地解释本发明的有利实施例。

图1示出根据本发明的管1的截面。在此未示出紧固件(例如，凸缘)，使用紧固件将管1并入管线系统。管1包括管状承载件2和与承载件2同轴布置的管状插入元件3。插入元件3紧靠承载件2的内壁4。管1的内部轮廓5主要由插入元件3形成。插入元件3形成在流动方向上逐渐变细的锥形入口轮廓6、收缩区域7和部分出口轮廓8，出口轮廓8在插入元件3的端部处在承载件2中延续。出口轮廓8形状像圆锥，其在流动方向S上打开，使得在此所示的管1形成文丘里喷嘴。

如在入口轮廓5之前所看到的流动方向S上，插入元件3具有多个径向延伸的第一钻孔9，所述多个第一钻孔9布置在垂直于流动方向S定位的轴线10上。钻孔9位于文丘里喷嘴的内部和在插入元件3的外表面11中形成的第一凹槽12之间，并且与第一凹槽12连结在一起。第一凹槽12围绕插入元件3的整个圆周延伸。由此形成环形室，环形室的径向外边界由承载件2的内壁4形成。以这种方式形成的环形室具有呈第一通道13形式的开口，该开口延伸穿过承载件2并且使得将环形室与流量计的传感器(未在此示出)连接成为可能。传感器优选地固定到承载件的外壁。凹槽12被布置在承载件的内壁4与插入元件3的外壁11之间的密封环14密封在任一侧上。为了上述目的，每个密封环14位于外壁11中形成的环形凹槽15中。

在收缩区域7中，插入元件3具有多个径向延伸的第二钻孔16，所述多个第二钻孔16沿垂直于流动方向S布置的轴线17定位。第二钻孔16通向第二凹槽18，第二凹槽18类似于第一凹槽12被设计，即，第二凹槽根据第二环形室被设计。以类似的方式，凹槽18分配有安装到环形凹槽20中的对应垫圈19。第二环形室也可以通过延伸穿过承载件2的第二通道21与已经提到的压差计的传感器连接。

承载件2的内壁4和插入元件3的外壁11具有至少近似径向布置的部分区域，该区域形成用于插入元件3的底座22。

Claims (13)

1.一种管，其用于测量流经所述管的介质的压差，

其特征在于：

所述管(1)包括管状承载件(2)和管状插入元件(3)，其中所述插入元件(3)被布置在所述承载件(2)的内壁(4)上，并且其中所述插入元件(3)包括所述管(1)的内部轮廓(5)的至少部分区域。

2.根据权利要求1所述的管，

其特征在于：

穿过所述承载件(2)的所述壁的两个通道(13、21)沿所述介质的流动方向(S)前后布置。

3.根据权利要求2所述的管，

其特征在于：

围绕所述插入元件(3)的外表面(11)延伸的凹槽(12、18)被布置在所述插入元件(3)与所述承载件(2)的内壁(4)之间，其中所述连续凹槽(12、18)一方面通过设置在所述插入元件(3)中的多个钻孔(10、16)与承载介质流的所述插入元件(3)的内部连接，并且另一方面与所述通道(13、21)中的一个连接。

4.根据权利要求3所述的管，

其特征在于：

所述凹槽(12、18)被设计为圆弧。

5.根据权利要求4所述的管，

其特征在于：

由所述凹槽(12、18)形成的所述圆弧在其两个端部的所述区域中向下对齐。

6.根据权利要求3至5中的一项所述的管，

其特征在于：

所述插入元件(3)沿所述流动方向(S)在所述连续凹槽(12、18)之前和/或之后紧靠所述管状承载件(2)被密封。

7.根据权利要求6所述的管，

其特征在于：

围绕所述插入元件(3)的所述外表面延伸的垫圈(14、19、20)被设置在所述连续凹槽(12、18)的两侧上。

8.根据权利要求6所述的管，

其特征在于：

所述连续凹槽(12、18)的紧密性通过所述承载件(2)与插入元件(3)之间的整体连接建立。

9.根据权利要求3至8中的一项所述的管，

其特征在于：

所述连续凹槽(12、18)在所述插入元件(3)的外壁(11)中形成。

10.根据权利要求3至9中的一项所述的管，

其特征在于：

所述插入元件(3)包括第一连续凹槽(12)和第二连续凹槽(18)，其中所述第一凹槽(12)与穿透所述承载件(2)的所述壁的第一通道(13)连结，并且所述第二凹槽(18)与穿透所述承载件(2)的所述壁的第二通道(21)连结。

11.根据前述权利要求中的一项所述的管，

其特征在于：

所述承载件(2)的所述内壁(4)的部分区域形成用于所述插入元件(3)的底座(22)。

12.一种用于根据权利要求1至11中的一项所述的承载件的插入轮廓。

13.一种用于制造管的方法，所述管用于测量流经其的介质的压差，

其特征在于：

根据权利要求8所述的插入轮廓(3)在第一步骤中与根据权利要求1至7中的一项所述的承载件(2)同轴布置，并且然后被引入所述承载件(2)中。