CN109827620A - 一种文丘里流量计 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种文丘里流量计，包括主管段、喉口管段及喉口取压管，主管段上设置有进口及出口，主管段上设有高压及低压取压口；喉口管段可相对于主管段沿轴向移动；喉口取压管的第一端与低压取压口连通，第二端向喉口管段喉口延伸，且第二端能够随喉口管段与主管段的相对移动靠近或远离喉口以改变喉口管段与主管段之间的通流截面积，喉口管段与主管段相对移动时始终连通；通过改变喉口管段与主管段之间的通流截面积，能够使压差值始终处于压差传感器精度较高的量程内，保证测量精度，并且能够使压差根据发动机EGR率的需求而变化，调节废气流量，使EGR系统控制更精准，实现同一规格流量计适配多种排量及EGR废气流量需求的发动机。

Description

一种文丘里流量计

技术领域

本发明涉及发动机EGR技术领域，特别涉及一种文丘里流量计。

背景技术

EGR系统需要文丘里流量计对废气流量进行监测，以便于控制。

现有的文丘里流量计存在测量精度受排气脉冲影响的问题。由于排气压力脉冲而产生的排气压力的波动不可避免地被文丘里流量计的重要部件文丘里压差传感器所感知并采集，而文丘里压差传感器的可用量程又必须完全覆盖EGR废气压力脉冲的波峰与波谷，这就导致在文丘里压差传感器量程选择过程中，匹配的文丘里压差传感器量程偏差大，而实际应用的量程范围不能处于文丘里压差传感器精度较高的区域内，产生测量精度偏差的现象，导致文丘里流量计的测量误差偏大；且固定截面文丘里流量计在小流量时，产生的测量压差很小，测量精度差，在大流量时，产生的节流损失过大，最大通流量受到限制。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种文丘里流量计，以提高测量精度。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种文丘里流量计，包括：

主管段，其上设置有进口以及出口，所述主管段的管壁上沿所述进口到所述出口方向依次设有高压取压口以及低压取压口；

喉口管段，所述喉口管段与所述主管段同轴密封连接且所述喉口管段可相对于所述主管段沿轴向往复移动；

喉口取压管，所述喉口取压管的第一端与所述低压取压口连通，第二端向所述喉口管段的喉口延伸，且所述喉口取压管的第二端能够随所述喉口管段与所述主管段的相对移动靠近或远离所述喉口管段的喉口，以改变所述喉口管段与所述主管段之间的通流截面积，所述喉口管段与所述主管段相对移动时始终保持连通。

优选地，所述主管段包括进口管段以及出口管段，所述喉口管段的两端分别与所述进口管段以及所述出口管段连接，所述高压取压口、所述低压取压口以及所述喉口取压管设置于所述进口管段内。

优选地，所述进口管段以及所述出口管段朝向所述喉口管段的端部分别设置有连接部，所述喉口管段的两端分别设置有配合部，所述喉口管段的两端的配合部分别与所述进口管段上的连接部以及所述喉口管段上的连接部插接配合。

优选地，所述连接部为环形插槽，所述配合部为环形插头。

优选地，所述喉口取压管呈L形，且所述喉口取压管的第一端与所述低压取压口同轴设置，第二端与所述喉口管段同轴设置。

优选地，所述喉口管段的收缩段、喉口以及扩散段之间平滑过渡连接构成沙漏状通道。

优选地，所述喉口取压管的第二端呈水滴形结构，且所述水滴形结构的小端朝向所述喉口管段。

优选地，所述喉口取压管上的各部分外表面之间圆滑过渡连接。

优选地，还包括压差传感器，所述压差传感器的高压检测端设置于所述高压取压口，所述压差传感器的低压检测端设置于所述低压取压口。

优选地，所述喉口取压管的第二端的最大尺寸小于所述喉口管段的喉口的最小尺寸。

综上所述，本发明提供的文丘里流量计包括主管段、喉口管段以及喉口取压管，其中，主管段上设置有进口以及出口，主管段的管壁上沿进口到出口方向依次设有高压取压口以及低压取压口；喉口管段与主管段同轴密封连接且喉口管段可相对于主管段沿轴向往复移动；喉口取压管的第一端与低压取压口连通，第二端向喉口管段的喉口延伸，且喉口取压管的第二端能够随喉口管段与主管段的相对移动靠近或远离喉口管段的喉口，以改变喉口管段与主管段之间的通流截面积，喉口管段与主管段相对移动时始终保持连通；

在使用时，通过使喉口管段相对于主管段的轴向移动，可调节文丘里流量计喉口处的实际通流截面积，使压差可调，从而调节文丘里流量计喉口处节流产生的压降，使文丘里压差传感器测得压差信号始终处于精度较高的测量区域内，保证其测量精度，根据文丘里压差传感器测量的压差信号与实际通流截面积大小，通过伯努利方程、能量守恒定律以及流体流动连续性方程等，可以计算出喉口管段处于每一个位置和每一个压差下对应的EGR废气流量，从而保证文丘里流量计的测量精度，并且能够使EGR系统的压差根据发动机EGR率的需求变化而变化，调节废气流量，使得EGR系统控制更精准，同时实现同一规格文丘里流量计适配多种排量、多种EGR废气流量需求的发动机。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的文丘里流量计的结构示意图。

其中，1为主管段；101为进口管段；102为出口管段；103为环形插槽；1a为高压取压口；1b为低压取压口；2为喉口管段；201为环形插头；2a为喉口；3为喉口取压管；301为水滴形结构。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，图1为本发明实施例提供的文丘里流量计的结构示意图。

本发明实施例提供了一种文丘里流量计，包括主管段1、喉口管段2以及喉口取压管3。

其中，主管段1上设置有进口以及出口，主管段1的管壁上沿进口到出口方向依次设有高压取压口1a以及低压取压口1b；喉口管段2 与主管段1同轴密封连接且喉口管段2可相对于主管段1沿轴向往复移动；喉口取压管1的第一端与低压取压口1b连通，第二端向喉口管段2的喉口延伸，且喉口取压管3的第二端能够随喉口管段2与主管段1的相对移动靠近或远离喉口管段2的喉口，以改变喉口管段2与主管段1之间的通流截面积，喉口管段2与主管段1相对移动时始终保持连通。

综上所述，与现有技术相比，本发明实施例提供的文丘里流量计在使用时，通过使喉口管段相对于主管段的轴向移动，可调节文丘里流量计喉口处的实际通流截面积，使压差可调，从而调节文丘里流量计喉口处节流产生的压降，使文丘里压差传感器测得压差信号始终处于精度较高的测量区域内，保证其测量精度，根据文丘里压差传感器测量的压差信号与实际通流截面积大小，通过伯努利方程、能量守恒定律以及流体流动连续性方程等，可以计算出喉口管段处于每一个位置和每一个压差下对应的EGR废气流量，从而保证文丘里流量计的测量精度，并且能够使EGR系统的压差根据发动机EGR率的需求变化而变化，调节废气流量，使得EGR系统控制更精准，同时实现同一规格文丘里流量计适配多种排量、多种EGR废气流量需求的发动机。

上述喉口管段2的移动可通过设置于文丘里流量计外的驱动装置实现，该驱动装置可以为电动驱动装置，如电机，也可以为活塞缸。

作为优选地，主管段1包括进口管段101以及出口管段102，进口管段101连接上游设备，出口管段102连接下游设备，喉口管段2 设置于进口管段101与出口管段102之间，喉口管段2的两端分别与进口管段101以及出口管段102连接，高压取压口1a、低压取压口1b以及喉口取压管3设置于进口管段101内。

进口管段101与喉口管段2之间以及出口管段102与喉口管段2 之间可通过多种方式实现可移动密封连接，比如插接、螺接等，如图 1所示，在本发明实施例中，进口管段101以及出口管段102朝向喉口管段2的端部分别设置有连接部，喉口管段2的两端分别设置有配合部，喉口管段2的两端的配合部分别与进口管段101上的连接部以及喉口管段2上的连接部插接配合。作为优选地，连接部为环形插槽103，配合部为环形插头201。

在上述实施例中，为保证密封，需在环形插槽103与环形插头201 之间设置密封带。

进一步优化上述技术方案，喉口取压管3呈L形，且喉口取压管 3的第一端与低压取压口1b同轴设置，第二端与喉口管段2同轴设置。如图1所示，喉口取压管3包括沿进口管段101径向延伸的连接管段以及沿进口管段101轴向延伸的中心管段，连接管段远离中心管段的一端同轴连接于低压取压口1b，中心管段与进口管段101同轴。当然， L形喉口取压管3仅仅是本发明实施例提供的优选实施方案，实际并不局限于此，还可以采用弧形或者不规则形状等等，喉口取压管3的横截面外形也不局限于图中所示的圆形，可以为流线形，以减少阻力。

作为优选地，如图1所示，在本发明实施例中，喉口管段2的收缩段、喉口2a以及扩散段之间平滑过渡连接构成沙漏状通道，利用这种平滑过渡连接的表面有助于减小气流阻力，减小对压降的影响。

为保证喉口管段能够始终与进口管段连通，在本发明实施例中，喉口取压管的第二端的最大尺寸小于喉口管段的喉口的最小尺寸。

为减小阻力，如图1所示，在本发明实施例中，喉口取压管3的第二端呈水滴形结构301，且水滴形结构301的小端朝向喉口管段2，喉口取压管3的第二段采用水滴形结构301的尖端一方面能够减小气流阻力，另一方面便于与上述实施例中的喉口2a配合。

作为优选地，为减小气流阻力，可将喉口取压管3上的各部分外表面之间圆滑过渡连接。

进一步优化上述技术方案，还可以在上述的文丘里流量计上集成压差传感器，压差传感器的高压检测端设置于高压取压口1a，压差传感器的低压检测端设置于低压取压口1b，即压差传感器的低压检测端从低压取压口1b伸入至喉口取压管3的第二端管口。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种文丘里流量计，其特征在于，包括：

主管段，其上设置有进口以及出口，所述主管段的管壁上沿所述进口到所述出口方向依次设有高压取压口以及低压取压口；

喉口管段，所述喉口管段与所述主管段同轴密封连接且所述喉口管段可相对于所述主管段沿轴向往复移动；

喉口取压管，所述喉口取压管的第一端与所述低压取压口连通，第二端向所述喉口管段的喉口延伸，且所述喉口取压管的第二端能够随所述喉口管段与所述主管段的相对移动靠近或远离所述喉口管段的喉口，以改变所述喉口管段与所述主管段之间的通流截面积，所述喉口管段与所述主管段相对移动时始终保持连通。

2.根据权利要求1所述的文丘里流量计，其特征在于，所述主管段包括进口管段以及出口管段，所述喉口管段的两端分别与所述进口管段以及所述出口管段连接，所述高压取压口、所述低压取压口以及所述喉口取压管设置于所述进口管段内。

3.根据权利要求2所述的文丘里流量计，其特征在于，所述进口管段以及所述出口管段朝向所述喉口管段的端部分别设置有连接部，所述喉口管段的两端分别设置有配合部，所述喉口管段的两端的配合部分别与所述进口管段上的连接部以及所述喉口管段上的连接部插接配合。

4.根据权利要求3所述的文丘里流量计，其特征在于，所述连接部为环形插槽，所述配合部为环形插头。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的文丘里流量计，其特征在于，所述喉口取压管呈L形，且所述喉口取压管的第一端与所述低压取压口同轴设置，第二端与所述喉口管段同轴设置。

6.根据权利要求1-4任意一项所述的文丘里流量计，其特征在于，所述喉口管段的收缩段、喉口以及扩散段之间平滑过渡连接构成沙漏状通道。

7.根据权利要求6所述的文丘里流量计，其特征在于，所述喉口取压管的第二端呈水滴形结构，且所述水滴形结构的小端朝向所述喉口管段。

8.根据权利要求7所述的文丘里流量计，其特征在于，所述喉口取压管上的各部分外表面之间圆滑过渡连接。

9.根据权利要求1-4及7-8任意一项所述的文丘里流量计，其特征在于，还包括压差传感器，所述压差传感器的高压检测端设置于所述高压取压口，所述压差传感器的低压检测端设置于所述低压取压口。

10.根据权利要求1-4及7-8任意一项所述的文丘里流量计，其特征在于，所述喉口取压管的第二端的最大尺寸小于所述喉口管段的喉口的最小尺寸。