CN108362907B - 一种流体速度测量装置 - Google Patents

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Abstract

一种流体速度测量装置，包括测量管，在测量管的一端设有第一连接件，在测量管的另一端设有第二连接件，在测量管的中部设有节流件，在节流件的前端的测量管上设有若干取压件，在节流件的后端的测量管上设有若干取压件，取压件通过取压管与压力变送器相连，在导出管连接部和过渡管连接部外设有连接螺纹，所述导出管连接部和过渡管连接部通过设在导出管连接部和过渡管连接部外的螺母相连。本装置将流速测量装置进行了整体设计，通过测量管将取压部件和节流部件统一为整体；取压上通过在一侧设置多个取压件，取压件通过缓冲腔将多个取压部位的压力均衡化，使得能够在线得到平均压力。

Description

一种流体速度测量装置
技术领域：
本发明涉及一种流体速度测量装置。
背景技术：
差压流量计作为一种常用的流量测量方法，其原理为：流体在第一管道截面以前，以一定的速度V1流动，管内静压力为P1。在接近孔板时，由于遇到节流装置孔板的阻挡，靠近管壁处流体的有效流速降低，一部分动压能装换成静压能，则孔板前近管壁处的流体静压力升高至P2，并且大于管中心处的压力，从而在孔板入口端面处产生径向压差，使流体产生收缩运动。此时管中心处流速加快，静压力减小。由于流体惯性运动，流体流过孔板后，流束逐渐扩大在第二管道截面处流体恢复全管。在整个过程中流体在孔板前后突然缩小或扩大，使流体在流经孔板时产生局部涡流损耗和摩擦阻力损失△P，这使得流束充分回复后，静压力不能回复到原来的数值，(即孔板前后有压力损失)孔板前静压力大于孔板后静压力此压差的大小与流量有关，流量越大，压差越大，我们利用这一压差通过公式来计算流量，但是由于在节流前后流体分布均匀性很难保证，因此，采用单点取压容易导致测量准确度较低。另外，采用孔板进行节流，压降较大，且对于非洁净流体实用性很差。现有技术对此并没有解决之策。
发明内容：
本发明提供了一种流体速度测量装置，结构可靠，解决了现有技术中存在的问题。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：
一种流体速度测量装置，包括测量管，在测量管的一端设有第一连接件，在测量管的另一端设有第二连接件，在测量管的中部设有节流件，在节流件的前端的测量管上设有若干取压件，在节流件的后端的测量管上设有若干取压件，取压件通过取压管与压力变送器相连；所述取压件包括与测量管相连的连接管，在连接管的端部设有堵头，在连接管上连接一导出管，在导出管的端部设有导出管连接部，在导出管内插装一过渡管，在过渡管上设有与导出管连接部配合抵接设置的过渡管连接部，在导出管连接部和过渡管连接部外设有连接螺纹，所述导出管连接部和过渡管连接部通过设在导出管连接部和过渡管连接部外的螺母相连。
优选的，所述节流件为孔板。
优选的，所述节流件包括环形凸台，在环形凸台的两端分别设有与测量管的内筒壁过渡相连的弧形凸台。
优选的，设在节流件前端的取压件的数量为两个，分别通过过渡管与一缓冲腔相连，所述过渡管与缓冲腔的一侧相连，在缓冲腔内两过渡管的管口之间固连有隔板，所述隔板的另一端与缓冲腔之间设有间隙，在与隔板相对的缓冲腔上设有前端压力变送管。
优选的，设在节流件前端的两取压件对称设置。
优选的，设在节流件后端的取压件的数量为两个，分别通过过渡管与一缓冲腔相连，所述过渡管与缓冲腔的一侧相连，在缓冲腔内两过渡管的管口之间固连有隔板，所述隔板的另一端与缓冲腔之间设有间隙，在与隔板相对的缓冲腔上设有后端压力变送管；后端压力变送管和前端压力变送管分别与压力变送器相连。
优选的，设在节流件后端的两取压件对称设置。
优选的，所述第一连接件为法兰，所述第二连接件为法兰。
优选的，所述第一连接件为内设或外设的螺纹管，所述第二连接件为内设或外设的螺纹管。
优选的，所述取压件与测量管斜向相连。
本发明采用上述结构，将流速测量装置进行了整体设计，通过测量管将取压部件和节流部件统一为整体；取压上通过在一侧设置多个取压件，取压件通过缓冲腔将多个取压部位的压力均衡化，使得能够在线得到平均压力；通过设置环形凸台和与之配合的弧形凸台，使得对于流体的扰动减少，降低流体反向流动的现象，以降低整体的阻力。
附图说明：
图1为带有孔板的本发明的结构示意图。
图2为带有环形凸台的本发明的结构示意图。
图3为取压件的示意图。
图4为取压过程的示意图。
图5为缓冲腔的示意图。
图中，1、测量管，2、第一连接件，3、第二连接件，4、节流件，5、取压件，6、压力变送器，7、连接管，8、堵头，9、导出管，10、导出管连接部，11、过渡管，12、过渡管连接部，13、螺母，14、环形凸台，15、弧形凸台，16、缓冲腔，17、隔板，18、前端压力变送管，19、后端压力变送管。
具体实施方式：
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。
如图1-5所示，一种流体速度测量装置，包括测量管1，在测量管1的一端设有第一连接件2，在测量管1的另一端设有第二连接件3，在测量管1的中部设有节流件4，在节流件4的前端的测量管1上设有若干取压件5，在节流件4的后端的测量管1上设有若干取压件5，取压件5通过取压管与压力变送器6相连；所述取压件5包括与测量管1相连的连接管7，在连接管7的端部设有堵头8，在连接管7上连接一导出管9，在导出管9的端部设有导出管连接部10，在导出管9内插装一过渡管11，在过渡管11上设有与导出管连接部10配合抵接设置的过渡管连接部12，在导出管连接部10和过渡管连接部12外设有连接螺纹，所述导出管连接部10和过渡管连接部12通过设在导出管连接部10和过渡管连接部12外的螺母13相连。
所述节流件4为孔板。常用组件，造价便宜。
所述节流件4包括环形凸台14，在环形凸台14的两端分别设有与测量管1的内筒壁过渡相连的弧形凸台15。置环形凸台14和与之配合的弧形凸台15，使得对于流体的扰动减少，降低流体反向流动的现象，以降低整体的阻力。
设在节流件4前端的取压件5的数量为两个，分别通过过渡管11与一缓冲腔16相连，所述过渡管11与缓冲腔16的一侧相连，在缓冲腔16内两过渡管11的管口之间固连有隔板17，所述隔板17的另一端与缓冲腔16之间设有间隙，在与隔板17相对的缓冲腔16上设有前端压力变送管18。通过在一侧设置两个取压件5，取压件5通过缓冲腔16将多个取压部位的压力均衡化，使得能够在线得到平均压力。设置隔板17能够使得流体压力逐步达到统一，减少由于激烈混合造成对流体传压的影响。
设在节流件4前端的两取压件5对称设置。
设在节流件4后端的取压件5的数量为两个，分别通过过渡管11与一缓冲腔16相连，所述过渡管11与缓冲腔16的一侧相连，在缓冲腔16内两过渡管11的管口之间固连有隔板17，所述隔板17的另一端与缓冲腔16之间设有间隙，在与隔板17相对的缓冲腔16上设有后端压力变送管19；后端压力变送管19和前端压力变送管18分别与压力变送器6相连。通过在一侧设置两个取压件5，取压件5通过缓冲腔16将多个取压部位的压力均衡化，使得能够在线得到平均压力。设置隔板17能够使得流体压力逐步达到统一，减少由于激烈混合造成对流体传压的影响。
设在节流件4后端的两取压件5对称设置。
所述第一连接件2为法兰，所述第二连接件3为法兰。
所述第一连接件2为内设或外设的螺纹管，所述第二连接件3为内设或外设的螺纹管。
所述取压件5与测量管1斜向相连。
使用时，选择与需要测量流速的管道管径相同的本装置，将本装置通过第一连接部、第二连接部与需要测量流速的管道相连，然后流体通入后，通过节流件4产生压力变化，两侧压力的传导分别是通过取压件5、导出管9、过渡管11、缓冲腔16，到达压力变送器6，取得前后前后的压力差，然后带入到根据伯努利方程以及流动连续性方程得到的下式中(下式中的常数需要根据具体的测量介质通过查阅化工手册等工具书获得)：
β为直径比,β＝d/D；A0为节流件4开孔截面积；d为工作条件下节流件4孔径；△P为节流装置前后实测差压；D为管道直径；ρ为上游流体密度；ε为可膨胀性系数：液体ε＝1；可压缩流体：ε<1；C为流出系数(无量纲)，与多种因素有关，Red>临界值，C趋于常数。
上述具体实施方式不能作为对本发明保护范围的限制，对于本技术领域的技术人员来说，对本发明实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本发明的保护范围内。
本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。

Claims (6)

1.一种流体速度测量装置，其特征在于：包括测量管，在测量管的一端设有第一连接件，在测量管的另一端设有第二连接件，在测量管的中部设有节流件，在节流件的前端的测量管上设有若干取压件，在节流件的后端的测量管上设有若干取压件，取压件通过取压管与压力变送器相连；所述取压件包括与测量管相连的连接管，在连接管的端部设有堵头，在连接管上连接一导出管，在导出管的端部设有导出管连接部，在导出管内插装一过渡管，在过渡管上设有与导出管连接部配合抵接设置的过渡管连接部，在导出管连接部和过渡管连接部外设有连接螺纹，所述导出管连接部和过渡管连接部通过设在导出管连接部和过渡管连接部外的螺母相连；
所述节流件包括环形凸台，在环形凸台的两端分别设有与测量管的内筒壁过渡相连的弧形凸台；
设在节流件前端的取压件的数量为两个，分别通过过渡管与一缓冲腔相连，所述过渡管与缓冲腔的一侧相连，在缓冲腔内两过渡管的管口之间固连有隔板，所述隔板的另一端与缓冲腔之间设有间隙，在与隔板相对的缓冲腔上设有前端压力变送管；
设在节流件前端的两取压件对称设置；
设在节流件后端的取压件的数量为两个，分别通过过渡管与一缓冲腔相连，所述过渡管与缓冲腔的一侧相连，在缓冲腔内两过渡管的管口之间固连有隔板，所述隔板的另一端与缓冲腔之间设有间隙，在与隔板相对的缓冲腔上设有后端压力变送管；后端压力变送管和前端压力变送管分别与压力变送器相连；
取压件通过缓冲腔将若干个取压部位的压力均衡化。
2.根据权利要求1所述的一种流体速度测量装置，其特征在于：所述节流件为孔板。
3.根据权利要求1所述的一种流体速度测量装置，其特征在于：设在节流件后端的两取压件对称设置。
4.根据权利要求1所述的一种流体速度测量装置，其特征在于：所述第一连接件为法兰，所述第二连接件为法兰。
5.根据权利要求1所述的一种流体速度测量装置，其特征在于：所述第一连接件为内设或外设的螺纹管，所述第二连接件为内设或外设的螺纹管。
6.根据权利要求1所述的一种流体速度测量装置，其特征在于：所述取压件与测量管斜向相连。
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