CN110411520A - 一种湿气流量计系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种湿气流量计系统,该湿气流量计系统由平衡流量计和旋进旋涡流量计组成,平衡流量计和旋进旋涡流量计内均设有磨损报警装置,可及时对内部测量元件损坏进行报警,且设有可快速拆卸和更换的结构,可以快速方便的进行维修更换,降低日常磨损对生产活动的影响。

Description

一种湿气流量计系统
技术领域
本发明属于流量计技术领域,具体涉及一种可及时发现内部磨损且组件方便更换的湿气流量计系统。
背景技术
旋进旋涡式流量计的原理:当流体通过由螺旋形叶片组成的旋涡发生器后,流体被迫绕着发生体轴剧烈旋转,形成旋涡,当流体进入扩散段时,旋涡流受到回流的作用,开始作二次旋转,形成陀螺式的涡流进动现象。该进动频率与流量大小成正比,以此推算出流量。该流量计不受与流体的温度、压力、组分和物性(密度、粘度)的影响,同时可内置式压力、温度、流量传感器,安全性能高,结构紧凑。
平衡流量计就是一种的差压式流量仪表,工作原理与其他差压式流量计还是一样的,也都是基于密封管道中的能量转换原理:在理想流体的情况下管道中的流量与差压的平方根成正比,平衡流量传感器是一个多孔的圆盘节流整流器,安装在管道的截面上,每个孔的尺寸和分布是基于特殊的公式和测试数据而定制的,称为函数孔。当流体穿过圆盘的函数孔时,流体将被平衡整流,涡流被最小化,形成近似理想流体,通过取压装置,可获得稳定的差压信号,根据伯努利方程计算出体积流量、质量流量。
微压传感器是能感应微小压力,并且能转换输出一个对应于这个压力的标准信号的仪器,是工业实践中最为常用的压力传感器之一,广泛应用于各种工业自控环境。
拉线开关是通过来拉线来控制通电和断电的开关,因结构简单可靠,在生产生活中应用极为普遍。
当多相流体中的气相质量含量高于80%时,通常称为湿气,海底油气田和页岩气开采中,采出物均为湿气。湿气流量计系统是为测量湿气而研制的流量计,多采用多参数或双参数测量方法,采用两种或多种传感器进行组合测量,产生包含两个未知数的方程,解此方程组得到两相流量,现在采用的较多的方案是:平衡流量计组合旋涡流量计。但是刚开采出的流体杂质较多,且具有一定的腐蚀性,对平衡流量计的节流孔板以及旋进旋涡式流量计起旋器的叶片造成磨损,造成整流和旋涡形成不充分,使测量精度大大降低,测量部件都设置于测量管道内,不易及时发现,同时测量多在荒郊野外,一旦发现故障,难以及时更换修理,整机更换耗时较长,延误生产,而且费用高。
发明内容
为了克服以上问题,本发明提供一种湿气流量计系统,该湿气流量计可及时对内部元件损坏进行报警,同时可以快速方便的进行维修更换,降低日常磨损对生产活动的影响。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种湿气流量计系统,包括平衡流量计和旋进旋涡流量计,平衡流量计和旋进旋涡流量计通过安装法兰相连;
平衡流量计的外壳上设有一个调节孔,平衡流量计内设有节流件,所述节流件包括节流孔板A、节流孔板B和旋转插板,旋转插板设于节流孔板A和节流孔板B之间,节流孔板A和节流孔板B上均设有若干圆孔,所述旋转插板上也设有若干圆孔,所述旋转插板上的每个圆孔外均设有一个同心的空心圆环,每个圆环外缘上均设有一个微压传感器,所有微压传感器均与控制器相连,所述控制器与蜂鸣器A相连,所述控制器还与电源A相连,旋转插板的侧面上设有一个拨块,拨块上设有一个通孔,所述拨块伸出调节孔,所述控制器、电源A和蜂鸣器A均设于拨块内,平衡流量计的外壳上还设有拨块固定装置;
所述旋进旋涡流量计上设有可拆卸旋涡发生管,旋涡发生管内设有起旋器,所述起旋器包括旋转轴和若干叶片,旋转轴和叶片内均为中空结构且连通,旋转轴内一端设有一个活塞,活塞一面上设有弹簧,弹簧另一端与旋转轴内壁相连,旋转轴内还设有拉线开关、蜂鸣器B和电源B,拉线开关与蜂鸣器B连接,拉线开关还与电源B连接,拉线开关上的拉线另一端与活塞相连,旋转轴另一端设有气阀。
优选的,节流孔板A和节流孔板B上圆孔数量相同,大小一样,且一一对应同心布置,旋转插板上圆孔小于节流孔板A和节流孔板B上的圆孔,旋转插板上圆孔分为若干组,旋转插板上每组圆孔均可与节流板上圆孔对应同心。
优选的,旋进旋涡流量计上可拆卸旋涡发生管的结构为:旋涡发生管外壳两侧设有螺纹,旋进旋涡流量计外壳与旋涡发生管相邻的两个部分上也各设有一段螺纹,旋涡发生管其中一侧端面上设有一圈凹槽,凹槽内设有密封圈,旋进旋涡流量计外壳与凹槽相邻的端面上设有对应的环形凸起,旋进旋涡流量计的外壳上还设有两个螺纹圈,两个螺纹圈分别连接旋涡发生管外壳的一端。
优选的,所述拨块固定装置结构为:包括固定块和插销杆,所述固定块设于平衡流量计外壳上,所述固定块上设有若干定位孔,插销杆穿过拨块上的通孔与固定块上的定位孔,插销杆上设有螺纹,插销杆上两边各设有一个螺母。
优选的,节流孔板A、节流孔板B和旋转插板的连接结构为:旋转插板中心设有旋转轴,旋转两端分别插入节流孔板A和节流孔板B,旋转插板与节流孔板A、节流孔板B之间分别还设有环形凹槽,环形凹槽内设有动密封圈。
平衡流量计节流件上的圆孔是经精密运算后布置的,对旋转插板上的若干圆孔进行分组布置,使旋转插板每组圆孔可与两个节流板上圆孔一一对应同心,因为旋转插板设于节流孔板A和节流孔板B之间,且旋转插板上圆孔小于节流孔板A和节流孔板B上的圆孔,所以被测流体是通过旋转插板整流然后被测量的,当旋转插板上圆孔过度磨损时,被测的流体就会流入空心圆环内,因为被测量流体是具有一定压力的,会触发空心圆环外缘上的微压传感器,进而通过控制器使蜂鸣器A报警,这时候检修人员需要关掉进气端的阀门,打开拨块固定装置,然后拨动旋转插板,使拨块上通孔与固定块另一个孔位对齐,这样内部旋转插板上的另一组圆孔,也跟着会被旋转到两个节流板上的圆孔内,再固定拨块,就可使用旋转插板上的另一组孔进行节流测量,这样使平衡流量计的节流孔板可使用多次,到集中停产维修时再进行统一更换,大大节省了时间,在节流孔板和旋转插板之间设有凹槽和动密封圈,既可防止被测流体泄漏,也方便拨块拨动旋转插板。
通过气阀,往旋转轴内部充入高压气体,活塞被气体推动压缩弹簧,当旋进旋涡流量计内叶片被磨损时,内部高压就会泄露,弹簧就会推出活塞,拉动拉线开关,使蜂鸣器B报警,这时候检修人员,关掉进气端的阀门,只需要旋进旋涡流量计外壳上两边的螺纹圈,就可以拆下旋涡发生管,然后再装上备用的旋涡发生管就可以继续工作,无需再校准,十分快捷,旋涡发生管的凹槽端起到定位作用,安装时应先旋紧该侧的螺纹圈。
本发明的有益效果是:通过对节流孔板整体结构和起旋器内部结构的改造,可及时发现流量计内部元件损坏,同时可以快速方便的对流量计内组件进行维修更换,降低对生产活动的影响。
附图说明
下面结合附图和实例对本发明作进一步的说明。
图1是本发明的结构示意图。
图2是平衡流量计内结构示意图。
图3是平衡流量计外部固定装置示意图。
图4是节流孔板的剖视图。
图5是旋转插板上电路连接示意图。
图6是旋转插板上圆孔结构局部示意图。
图7是旋涡发生管连接示意图。
图8是起旋器结构示意图。
图9是起旋器内报警装置结构示意图。
图中1.平衡流量计,2.旋进旋涡流量计,3.起旋器,4.节流件,5.平衡流量计外壳,6.拨块,7.固定块,8.调节孔,9.旋转插板,10.节流孔板A,11.螺母,12.插销杆,13.微压传感器,14.电源A,15.控制器,16.蜂鸣器A,17.圆环,18.节流孔板B,19.转轴,20.动密封圈,21.螺纹圈,22.螺纹,23.叶片,24.旋转轴,25.气阀,26.活塞,27.弹簧,28.电源B,29.蜂鸣器B,30.拉线,31.拉线开关,32.圆环到圆孔的最小距离,33.环形凸起,34.密封圈,35.叶片表面到叶片内部中空结构的最小距离。
具体实施方式
图1到图9中,一种湿气流量计系统,其中1.平衡流量计,2.旋进旋涡流量计,3.起旋器,4.节流件,5.平衡流量计外壳,6.拨块,7.固定块,8.调节孔,9.旋转插板,10.节流孔板A,11.螺母,12.插销杆,13.微压传感器,14.电源A,15.控制器,16.蜂鸣器A,17.圆环,18.节流孔板B,19.转轴,20.动密封圈,21.螺纹圈,22.螺纹,23.叶片,24.旋转轴,25.气阀,26.活塞,27.弹簧,28.电源B,29.蜂鸣器B,30.拉线,31.拉线开关,32.圆环到圆孔的最小距离,33.环形凸起,34.密封圈,35.叶片表面到叶片内部中空结构的最小距离,平衡流量计和旋进旋涡流量计通过安装法兰相连;
平衡流量计的外壳上设有一个调节孔,平衡流量计内设有节流件,所述节流件包括节流孔板A、节流孔板B和旋转插板,旋转插板设于节流孔板A和节流孔板B之间,节流孔板A和节流孔板B上均设有若干圆孔,所述旋转插板上也设有若干圆孔,所述旋转插板上的每个圆孔外均设有一个同心的空心圆环,每个圆环外缘上均设有一个微压传感器,所有微压传感器均与控制器相连,所述控制器与蜂鸣器A相连,所述控制器还与电源A相连,旋转插板的侧面上设有一个拨块,拨块上设有一个通孔,所述拨块伸出调节孔,所述控制器、电源A和蜂鸣器A均设于拨块内,平衡流量计的外壳上还设有拨块固定装置;
所述旋进旋涡流量计上设有可拆卸旋涡发生管,旋涡发生管内设有起旋器,所述起旋器包括旋转轴和若干叶片,旋转轴和叶片内均为中空结构且连通,旋转轴内一端设有一个活塞,活塞一面上设有弹簧,弹簧另一端与旋转轴内壁相连,旋转轴内还设有拉线开关、蜂鸣器B和电源B,拉线开关与蜂鸣器B连接,拉线开关还与电源B连接,拉线开关上的拉线另一端与活塞相连,旋转轴另一端设有气阀。
本实例中,节流孔板A和节流孔板B上圆孔数量相同为10个,大小一样,且一一对应同心布置,旋转插板上圆孔小于节流孔板A和节流孔板B上的圆孔,旋转插板上圆孔分为两组,旋转插板上每组圆孔均可与节流板上圆孔对应同心。
本实例中,旋进旋涡流量计上可拆卸旋涡发生管的结构为:旋涡发生管外壳两侧设有螺纹,旋进旋涡流量计外壳与旋涡发生管相邻的两个部分上也各设有一段螺纹,旋涡发生管其中一侧端面上设有一圈凹槽,凹槽内设有密封圈,旋进旋涡流量计外壳与凹槽相邻的端面上设有对应的环形凸起,旋进旋涡流量计的外壳上还设有两个螺纹圈,两个螺纹圈分别连接旋涡发生管外壳的一端。
本实例中,所述拨块固定装置结构为:包括固定块和插销杆,所述固定块设于平衡流量计外壳上,所述固定块上设有若干定位孔,插销杆穿过拨块上的通孔与固定块上的定位孔,插销杆上设有螺纹,插销杆上两边各设有一个螺母。
本实例中,节流孔板A、节流孔板B和旋转插板的连接结构为:旋转插板中心设有旋转轴,旋转两端分别插入节流孔板A和节流孔板B,旋转插板与节流孔板A、节流孔板B之间分别还设有环形凹槽,环形凹槽内设有动密封圈。
本实例中,控制器为微型单片机。
本实例中,圆环到圆孔的最小距离为1毫米。
本实例中,叶片表面到叶片内部中空结构的最小距离为2毫米。
本实例中,电源A和电源B为纽扣电池。

Claims (5)

1.一种湿气流量计系统,包括平衡流量计和旋进旋涡流量计,其特征是:平衡流量计和旋进旋涡流量计通过安装法兰相连;
平衡流量计的外壳上设有一个调节孔,平衡流量计内设有节流件,所述节流件包括节流孔板A、节流孔板B和旋转插板,旋转插板设于节流孔板A和节流孔板B之间,节流孔板A和节流孔板B上均设有若干圆孔,所述旋转插板上也设有若干圆孔,所述旋转插板上的每个圆孔外均设有一个同心的空心圆环,每个圆环外缘上均设有一个微压传感器,所有微压传感器均与控制器相连,所述控制器与蜂鸣器A相连,所述控制器还与电源A相连,旋转插板的侧面上设有一个拨块,拨块上设有一个通孔,所述拨块伸出调节孔,所述控制器、电源A和蜂鸣器A均设于拨块内,平衡流量计的外壳上还设有拨块固定装置;
所述旋进旋涡流量计上设有可拆卸旋涡发生管,旋涡发生管内设有起旋器,所述起旋器包括旋转轴和若干叶片,旋转轴和叶片内均为中空结构且连通,旋转轴内一端设有一个活塞,活塞一面上设有弹簧,弹簧另一端与旋转轴内壁相连,旋转轴内还设有拉线开关、蜂鸣器B和电源B,拉线开关与蜂鸣器B连接,拉线开关还与电源B连接,拉线开关上的拉线另一端与活塞相连,旋转轴另一端设有气阀。
2.根据权利要求1所述的一种湿气流量计系统,其特征是:节流孔板A和节流孔板B上圆孔数量相同,大小一样,且一一对应同心布置,旋转插板上圆孔小于节流孔板A和节流孔板B上的圆孔,旋转插板上圆孔分为若干组,旋转插板上每组圆孔均可与节流板上圆孔一一对应同心。
3.根据权利要求1所述的一种湿气流量计系统,其特征是:旋进旋涡流量计上可拆卸旋涡发生管的结构为:旋涡发生管外壳两侧设有螺纹,旋进旋涡流量计外壳与旋涡发生管相邻的两个部分上也各设有一段螺纹,旋涡发生管其中一侧端面上设有一圈凹槽,凹槽内设有密封圈,旋进旋涡流量计外壳与凹槽相邻的端面上设有对应的环形凸起,旋进旋涡流量计的外壳上还设有两个螺纹圈,两个螺纹圈分别连接旋涡发生管外壳的一端。
4.根据权利要求1所述的一种湿气流量计系统,其特征是:所述拨块固定装置结构为:包括固定块和插销杆,所述固定块设于平衡流量计外壳上,所述固定块上设有若干定位孔,插销杆穿过拨块上的通孔与固定块上的定位孔,插销杆上设有螺纹,插销杆上两边各设有一个螺母。
5.根据权利要求1所述的一种湿气流量计系统,其特征是:节流孔板A、节流孔板B和旋转插板的连接结构为:旋转插板中心设有旋转轴,旋转两端分别插入节流孔板A和节流孔板B,旋转插板与节流孔板A、节流孔板B之间分别还设有环形凹槽,环形凹槽内设有动密封圈。
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