CN115523971B - 一种测量含碳气体流量的枢转装置及流量测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明适用于碳中和、碳排放技术领域，提供了一种测量含碳气体流量的枢转装置及流量测量装置，包括：固定部，沿固定部的轴线方向开设有安装孔；枢转部，枢转部包括第一枢转体和第二枢转体，第二枢转体枢转安装至第一枢转体的远端；第一枢转体的周向上，并沿第一枢转体的轴线方向开设有开放的容置腔，第二枢转体可沿其枢转中心枢转并至少部分容置于容置腔内；枢转轴，枢转轴的轴体部分枢转安装至安装孔内，且枢转轴的远端固定连接至第一枢转体的近端，枢转轴的近端用于连接至速度传感器的输入轴。本发明中，当枢转部完全抽离管道后，支撑杆在回弹作用下恢复至预制的弯曲状态，封闭密封部上的缺口。

Description

一种测量含碳气体流量的枢转装置及流量测量装置

技术领域

本发明属于碳中和、碳排放技术领域，涉及一种测量含碳气体流量的枢转装置及流量测量装置。

背景技术

碳中和一般是指国家、企业、产品、活动或个人在一定时间内直接或间接产生的二氧化碳或温室气体排放总量，通过植树造林、节能减排等形式，以抵消自身产生的二氧化碳或温室气体排放量，实现正负抵消，达到相对“零排放”。因此，国家将对各大企业在生产经营中的碳排放进行含碳量监控；首先需要对企业排放气体中的碳浓度进行测量，从而获得排放气体中的含碳量。现有技术中，公开了用于电力生产的碳排放监测报警系统CN113341080B，然而其并没有解决，实际测量得到的碳排放量和企业标称的碳排放量存在较大差异的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种测量含碳气体流量的枢转装置，包括：

固定部，沿所述固定部的轴线方向开设有安装孔；所述固定部用于密封连接至管道上；

枢转部，所述枢转部包括第一枢转体和第二枢转体，所述第二枢转体枢转安装至所述第一枢转体的远端；所述第一枢转体的周向上，并沿第一枢转体的轴线方向开设有开放的容置腔，所述第二枢转体可沿其枢转中心枢转并至少部分容置于所述容置腔内，并使所述第二枢转体沿所述第一枢转体的轴线方向的投影位于所述第一枢转体沿该轴线方向的投影区域内；

枢转轴，所述枢转轴的轴体部分枢转安装至所述安装孔内，且所述枢转轴的远端固定连接至所述第一枢转体的近端，所述枢转轴的近端用于连接至速度传感器的输入轴。

优选地，所述第一枢转体的周向上的一侧，并沿所述第一枢转体的轴线方向开设有单侧容置槽，所述单侧容置槽延伸并贯穿所述第一枢转体的远端；所述第二枢转体可沿其枢转中心枢转并至少部分容置于所述单侧容置槽内。

优选地，所述第一枢转体的远端开设有限位槽，所述限位槽位于所述单侧容置槽相对的一侧，并且所述限位槽与所述单侧容置槽连通；所述第二枢转体可旋转至抵接所述限位槽的槽底部，使所述第一枢转体的轴线处于水平状态。

优选地，所述第一枢转体与所述第二枢转体之间设置有弹性复位组件，所述弹性复位组件包括：

安装轴，所述第二枢转体通过所述安装轴旋转安装至所述第一枢转体的远端；

弹簧，所述弹簧套设于所述安装轴的外周，并且所述弹簧一端沿所述安装轴的轴线方向卡接固定于所述第二枢转体的侧壁；所述弹簧的另一端固定至所述第一枢转体，或者与所述第一枢转体固定连接的固定件上。

优选地，所述第二枢转体包括：

安装块，所述安装块位于所述第二枢转体的中心，所述安装块上开设有安装孔，所述安装孔用于连接所述安装轴；

风杯，所述风杯包括第一风杯和第二风杯，所述第一风杯和第二风杯分别位于所述第二枢转体的两端，并且两所述风杯的迎风凹陷呈反向设置。

本发明还提供了一种流量测量装置，包括：

上述的测量含碳气体流量的枢转装置；

支撑件，所述支撑件位于所述管道的导流区域内，所述支撑件用于抵接所述第二枢转体，所述第二枢转体绕其枢转中心旋转，使所述第二枢转体沿所述第一枢转体的轴线方向的投影位于所述第一枢转体沿该轴线方向的投影区域内；

速度传感器，所述速度传感器固定安装至所述管道的外侧，并且所述速度传感器的转轴的轴线沿所述管道的径向穿过，所述速度传感器的转轴连接至所述枢转轴。

优选地，所述流量测量装置，还包括：

密封部，所述密封部用于固定且密封安装至所述管道的开孔处，所述密封部上设置有可开启和封闭的缺口，所述缺口用于供所述枢转装置伸入。

优选地，所述密封部的一侧设置有支撑杆，所述支撑杆用于设置在所述管道的内侧。

优选地，流量测量装置，还包括：

密封阀，所述密封阀固定设置在所述管道上；所述密封阀包括：阀体和阀芯，所述阀体围成有一容置空间，所述容置空间与所述管道的导流区域导通；所述阀芯容置于所述容置空间内，所述阀芯为球形，并且所述阀芯上开设有导通孔，所述阀芯可开启和封闭所述容置空间。

优选地，所述阀体上设置有支撑杆，所述支撑杆位于所述管道的导流区域内，并且所述支撑杆可开启和封闭所述容置空间。

有益效果：

1、本发明中，第二枢转体受管道内气流的冲击，以对应的轴线为旋转中心旋转，第二枢转体转动过程中形成的旋转平面与气流的来流方向平行，因此，第二枢转体在气流流动方向的投影面积与管道流通横截面积的比值较小，则第二枢转体对管道内气体流场的影响较小，使得最终测得的气体流速更容易反应出管道内气流的真实流速。

2、本发明中，展开后处于水平状态的第二枢转体可对称覆盖至管道的中心区域附近，具体的，操作者可根据管道的当量直径适配合适尺寸的第二枢转体，从而克服了现有的旋转叶片受力不均以及测试到的气流速度不能准确反应真实的气体流速的问题，进而提高了气体流量的测量准确性。

3、本发明中，开设单侧容置槽而非双侧贯穿的容置槽的目的是使气流不会从第一枢转体上贯穿的槽内流过，从而降低第一枢转体在旋转过程中，气流对第一枢转体的阻力作用，有助于降低气体流速的测量误差。

4、本发明中，支撑杆的回弹作用将抵消气体来流方向，作用在枢转部的作用力，进而使得枢转部可以在管道内稳定的转动，防止因气体来流在单一方向作用在枢转部的作用力，而使枢转部朝气体来流方向偏转，导致枢转部转动失衡的问题。

5、本发明中，当枢转部完全抽离管道后，支撑杆在回弹作用下恢复至预制的弯曲状态，封闭密封部上的缺口。

6、本发明中，阀体和阀芯共同为固定部提供支撑作用，相对于仅依靠管道壁面的支撑，该支撑方式下与阀体和阀芯与固定部的贴合部分面积更大，支撑效果更好，并且本方案中，阀芯不仅作为一个导通和封闭容置空间的作用，而且阀芯本身也可以对固定部提供支撑作用，使其更加稳定。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明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，下面所描述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是本发明实施例提供的流量测量装置的结构示意图；

图2是本发明中的流量测量装置安装在管道上的结构示意图，以及A区域的局部放大示意图；

图3是本发明中的流量测量装置安装在管道上的剖面结构第一示意图，以及A区域的局部放大示意图；

图4是本发明中的流量测量装置安装在管道上的剖面结构第二示意图，以及B区域的局部放大示意图；

图5是本发明中的第一枢转体的剖面结构第一示意图，以及C区域的局部放大示意图；

图6是本发明中的第一枢转体的剖面结构第二示意图，以及D区域的局部放大示意图；

图7是本发明中的第一枢转体处于水平状态的示意图，以及M区域的局部放大示意图；

图8是本发明中的密封部安装结构示意图，以及L区域的局部放大示意图；

图9是本发明中的第一枢转体沿P方向拔出管道的第一示意图，以及F区域的局部放大示意图；

图10是本发明中的第一枢转体沿P方向拔出管道的第二示意图，以及G区域的局部放大示意图；

图11是本发明中的第一枢转体拔出管道的第三示意图，以及H区域的局部放大示意图；

图12是本发明中的第一枢转体拔出管道的第四示意图，以及K区域的局部放大示意图；

图13是本发明中的密封阀安装至管道上的结构示意图，以及N区域的局部放大示意图；

图14是本发明中的密封阀开启状态的剖面结构示意图，以及R区域的局部放大示意图；

图15是本发明中的密封阀关闭状态的剖面结构示意图，以及S区域的局部放大示意图；

图16是本发明中的枢转部插入至密封阀上的剖面结构示意图，以及O区域的局部放大示意图；

图17是本发明中的弹性复位组件的第一视角结构示意图，以及I区域的局部放大示意图；

图18是本发明中的弹性复位组件的第二视角结构示意图，以及J区域的局部放大示意图；

图19是本发明中的弹性复位组件的安装结构示意图，以及E区域的局部放大示意图。

附图中：

10、管道；100、导流区域；11、密封部；13、密封阀；13a、容置空间；130、驱动轮；131、阀体；132、阀芯；132a、导通孔；14、密封套；20、速度传感器；21、输入轴；30、枢转部；31、固定部；32、枢转轴；33、第一枢转体；33a、槽底部；330、单侧容置槽；330a、限位槽；332、固定件；332a、限位孔；333、弹簧；34、第二枢转体；341、安装块；341a、固定孔；345、迎风凹陷；34a、第一风杯；34b、第二风杯；340、安装轴；40、支架；41、安装板；50、支撑杆。

具体实施方式

以下的说明提供了许多不同的实施例、或是例子，用来实施本发明的不同特征。以下特定例子所描述的元件和排列方式，仅用来精简的表达本发明，其仅作为例子，而并非用以限制本发明。

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

另外，在本发明中，“近端”和“远端”是本结构在使用环境下，相对于人体操作的远近位置，以方便对部件之间的位置关系进行描述；因此，应当按照实现本发明原理的角度来进行理解，而不能偏离本发明的实质。

为获取管道输送气体中的含碳量，需要测量得到管道输送气体的气体流速，通过气体流速以及管道的流通截面积即可获得气体流量；含碳气体的流量作为含碳量测定中的一个重要参数，其准确性直接决定了最终的碳排放量是否达标。然而，现实中，申请人在测量工作中发现，通过现有测量装置测量得到含碳气体的流量与实际传输的气体流量存在较大的差异，申请人在长期的工作中对上述差异进行了分析，总结出以下的原因：

1、含碳气体中存在较多的颗粒物等杂质，现有的气体流速测量装置长置在管道内，一段时间后颗粒物等杂质会附着在气体流速测量装置的旋转叶片上，一方面会导致旋转叶片的质量增加，并且会破坏旋转叶片的气动外形，使得在相同的气体流速下，旋转叶片的旋转速度降低，从而导致测量得到的气体流速减小，流量降低，使得最终测得的碳排放量低于实际值；另一方面，由于颗粒物等杂质并不会均匀的附着在旋转叶片上，从而使得旋转叶片的动平衡被打破，进而导致旋转叶片在转动过程中会发生振动，该振动将直接对旋转叶片的转速造成影响，甚至会导致旋转叶片间歇性停止转动。

2、当气体流速测量装置上的旋转叶片伸入至管道内的气体流通通道内后，气流会冲击旋转叶片的迎风面以及支撑旋转叶片的部件，因此，由于单一方向的气流冲击将容易导致旋转叶片以及支撑旋转叶片的部件在管道内朝向气流流动反向偏转，偏转后旋转叶片的旋转轴线与气流的流动方向不在同一直线上，而导致旋转叶片转动失衡；并且，通常为了不影响管道中气流的流场，通常置入管道中支撑旋转叶片的部件较小，因此其刚性较低，在气流的冲击下更容易振动和偏转，最终导致测得的气体流量与实际流量之间存在较大的差异。

申请人对上述原因的研究，并对现有的流量测量装置进行了改进，以克服现有的测量装置测量得到含碳气体的流量与实际传输的气体流量存在较大的差异的问题。

请结合附图1和附图2所示，本发明还提供了一种流量测量装置，所述流量测量装置用于安装在待测含碳气体的输气管道10上，所述流量测量装置，包括：

一种测量含碳气体流量的枢转装置，所述枢转装置用于安装至输气管道10内部的导流区域100用于测量管道10内气体的流速；请结合附图1至附图3所示，所述测量含碳气体流量的枢转装置，包括：

固定部31，沿所述固定部31的轴线方向开设有安装孔；所述固定部31用于密封连接至所述管道10上；

请结合附图3所示，枢转部30，所述枢转部30包括第一枢转体33和第二枢转体34，所述第二枢转体34枢转安装至所述第一枢转体33的远端，第二枢转体34用于伸入至管道10的中心区域；请结合附图4和5所示，所述第一枢转体33的周向上，并沿第一枢转体33的轴线方向开设有开放的容置腔，所述第二枢转体34可沿其枢转中心O2枢转并至少部分容置于所述容置腔内，其中，枢转中心O2是指第一枢转体33与第二枢转体34之间进行枢转连接的旋转中心，并使所述第二枢转体34沿所述第一枢转体33的轴线方向的投影位于所述第一枢转体33沿该轴线方向的投影区域内，请结合附图6所示。

关于容置腔，在可选的实施例中，在所述第一枢转体33的周向上的一侧，并沿所述第一枢转体33的轴线方向开设有单侧容置槽330，所述单侧容置槽330延伸并贯穿所述第一枢转体33的远端；所述第二枢转体34可沿其枢转中心O2旋转并至少部分容置于所述单侧容置槽330内。需要进行说明的是，开设单侧容置槽330而非双侧贯穿的容置槽的目的是使气流不会从第一枢转体33上贯穿的槽内流过，从而降低第一枢转体33在旋转过程中，气流对第一枢转体33的阻力作用，有助于降低气体流速的测量误差。同时，通过设置单侧容置槽330使得第二枢转体34可沿枢转中心旋转并部分容置在单侧容置槽330内，并使得所述第二枢转体34沿所述第一枢转体33的轴线方向的投影位于所述第一枢转体33沿该轴线方向的投影区域内；需要进行说明的是，将第二枢转体34旋转后容置在单侧容置槽330内的目的是，方便将第二枢转体34置入到管道10内，并且方便从管道10中抽离出来；其中，将第二枢转体34旋转后容置在单侧容置槽330中，可减小第二枢转体34在第一枢转体33轴线方向的投影尺寸。基于此，在管道10上仅需要开设与第一枢转体33的周向尺寸相适配的开孔即可，从而有益于减小管道10上的开孔孔径；需要进行说明的是，管道10上的开孔孔径越大，当发生泄露时，在该开孔处的气体流量较大，则导致该开孔处的密封难度增加；另外，较大的开孔尺寸需要配合使用更大的钻头以及更大扭矩的钻机，从而导致操作难度增加；同时，通常为实现管道10内的气体快速流动，管道10内的压力较大，因此，管道10本身相当于一个压力容器，如若在管道10上开设较大尺寸的开孔，则容易导致管道10本身的抗压强度降低，使管道10的使用寿命缩短，因此在管道10上开孔的孔径有较明确的限定；然而现有技术中气体流速测量的旋转叶片的外周尺寸相对固定，为配合管道10上开孔的孔径要求，只能选择较小的旋转叶片，从而使其能够从管道10的开孔中伸入至管道10的中心，然而需要明白的是，管道10中心区域的气体流速最大，并沿管道10的径向区域逐渐减小，根据流体流动的边界层原理，在管道10的附壁处气体流速为0，因此，气体沿管道10的径向方向存在速度梯度；旋转叶片尺寸较小情况下，若将其设置在管道10的中心区域，此时通过旋转叶片的转速所测得的流速仅能够反应出管道10内气体的最高流速，与管道10内实际的气体流速有较大差异；如若将旋转叶片设置在偏离管道10中心区域的附近，则旋转叶片在管道10的径向方向存在气体流速梯度的影响，从而使得旋转叶片受力不均而产生振动，而使测得的气体流速与管道10内实际的气体流速具有较大差异。因此现有技术中在管道10上开孔的孔径与旋转叶片的外周尺寸之间只能进行相应的取舍。

然而在本发明中，当需要将枢转部30插入至管道10内时，第二枢转体34绕枢转中心O2旋转，使其容置在第一枢转体33的单侧容置槽330中，此时，第一枢转体33沿其轴线方向的投影覆盖第二枢转体34沿该同一轴线的投影，因此第一枢转体33和第二枢转体34可顺利插入至管道10上开设的开孔中，当第二枢转体34插入至管道10内后，枢转体将绕枢转中心O2旋转而展开，使其呈现附图5中所示的状态。需要进行说明的是，所述第一枢转体33的远端开设有限位槽330a，请结合附图7所示，所述限位槽330a位于所述单侧容置槽330相对的一侧，并且所述限位槽330a与所述单侧容置槽330连通；所述第二枢转体34可旋转至抵接所述限位槽330a的槽底部33a，使所述第一枢转体33的轴线处于附图5和附图7中所示的水平状态。因此，展开后处于水平状态的第二枢转体34可对称覆盖至管道10的中心区域附近，具体的，操作者可根据管道10的当量直径适配合适尺寸的第二枢转体34，从而克服了现有的旋转叶片受力不均以及测试到的气流速度不能准确反应真实的气体流速的问题，进而提高了气体流量的测量准确性。

枢转轴32，请结合附图4所示，所述枢转轴32的轴体，部分枢转安装至所述固定部31的安装孔内，且所述枢转轴32的远端固定连接至所述第一枢转体33的近端，所述枢转轴32的近端用于连接至速度传感器20的输入轴21。具体地，固定部31与所述第一枢转体33为同轴而设的杆体，并且固定部31的外周尺寸与第一枢转体33的外周尺寸相适配，作为优选地，固定部31的周面为圆柱形，固定部31用于固定且密封设置在管道10的开孔上；当进行管道10内气体进行速度测量时，气流冲击第二枢转体34以轴线O1为旋转中心旋转，第二枢转体34带动第一枢转体33同步旋转，第一枢转体33带动枢转轴32旋转，由于枢转轴32的近端连接至速度传感器20的输入轴21，因此，通过速度传器即可得到第一枢转体33的旋转速度，通过旋转速度即可可获得气体的流速，再通过管道10的流通截面积，即可得到管道10内的气体流量值。在本发明中，固定部31作为一个非转动件，设置在管道10上的开孔处，固定部31的外周与管道10开孔的内壁之间并不会相对旋转，因此二者之间并不会产生磨损，有益于固定部31与管道10之间的密封，作为可选的，可在固定部31与管道10的开孔之间设置提高密封特性的密封部11，所述密封部11用于固定且密封安装至所述管道10的开孔处，所述密封部11上设置有可开启和封闭的缺口，所述缺口用于供所述枢转装置伸入。

本发明还包括支撑件，所述支撑件位于所述管道10的导流区域100内，所述支撑件用于抵接所述第二枢转体34的侧壁，所述第二枢转体34绕其枢转中心O2旋转，使所述第二枢转体34沿所述第一枢转体33的轴线方向的投影位于所述第一枢转体33沿该轴线方向的投影区域内；具体地，在一可选的实施例中，所述支撑件为一支撑杆50，为方便安装，将支撑杆50设置在上述密封部11的一侧，并且所述支撑杆50位于所述管道10的内侧。请结合附图8所示，在可选的方式中，当枢转部30未伸入至管道10内时，支撑杆50具有预制的弹性弯曲结构，呈现为附图8所示状态，此时支撑杆50可对应遮蔽密封部11上的缺口，进一步提高密封部11的密封性能；当枢转部30伸入至管道10内的过程中，会将支撑杆50顶开，使其呈现附图9所示状态，由于支撑杆50具有预制的弹性弯曲结构，因此支撑杆50在回弹作用下会抵接固定部31的外周壁面，并为固定部31提供支撑，需要进行说明的是，当支撑杆50被顶开后，其支撑于枢转部30的后端，抵接在固定部31的外周壁，并与气体的来流方向f相对，请结合附图9所示，因此，支撑杆50的回弹作用将抵消气体来流方向f，作用在枢转部30的作用力，进而使得枢转部30可以在管道10内稳定的转动，防止因气体来流在单一方向f作用在枢转部30的作用力，而使枢转部30朝气体来流方向f偏转，导致枢转部30转动失衡的问题。

进一步地，请继续结合附图9所示，为实现将第二枢转体34从管道10中抽离出来，需要将第二枢转体34旋转，并使其容置在第一枢转体33的单侧容置槽330中，为实现上述目的，本发明中通过支撑杆50来实现，枢转部30沿附图9中示出的p方向拔出，拔出过程中支撑杆50的末端将抵接在第二枢转体34的侧壁上，如附图10所示的抵接点Q处，当枢转部30进一步向P方向拔出时，在支撑杆50的抵接作用下使第二枢转体34绕枢转中心O2旋转，直至，第二枢转体34完全容置在第一枢转体33的单侧容置槽330中，请结合附图11和附图12所示；当枢转部30完全抽离管道10后，支撑杆50在回弹作用下恢复至预制的弯曲状态，封闭密封部11上的缺口。

在本发明中，为提高枢转部30转动的稳定性，在其它可选的实施例中，流量测量装置，还包括：密封阀13，所述密封阀13固定设置在所述管道10上；请结合附图13和附图14所示，所述密封阀13包括：阀体131和阀芯132，所述阀体131围成有一容置空间13a，所述容置空间13a与所述管道10的导流区域100导通；所述阀芯132容置于所述容置空间13a内，所述阀芯132为球形，因此，阀体131上安装阀芯132的区域为与阀芯132适配的球形容置区，并且所述阀芯132上开设有导通孔132a，导通孔132a与固定部31的外环尺寸相适配，所述阀芯132可开启和封闭所述容置空间13a。当枢转部30插入至密封阀13前，阀芯132处于密封隔离容置空间13a的状态，如附图15所示，阀芯132密封隔离容置空间13a通过阀杆（未示出）和驱动轮130实现，具体的，阀杆两端分别连接至阀芯132的侧壁以及驱动轮130的轮轴上，通过旋转驱动轮130，使得阀芯132在阀体131内旋转，旋转后的阀芯132呈现两种状态，分别为附图14中示出的导通状态，和附图15中示出密封状态；当需要将枢转部30插入至管道10内时，可旋转驱动轮130，使阀芯132的导通孔132a与容置空间13a导通，可使得枢转部30沿容置空间13a、导通孔132a插入至管道10内，如附图16所示；在本方案中，阀体131和阀芯132共同为固定部31提供密封和支撑作用，相对于仅依靠管道10壁面的支撑，该支撑方式下与阀体131和阀芯132与固定部31的贴合部分面积更大，支撑效果更好，并且本方案中，阀芯132不仅作为一个导通和封闭容置空间13a的作用，而且阀芯132本身也可以对固定部31提供支撑和密封作用，使阀体131密封性更强，且更加稳定。在本方案中，阀体131的远端也设置有支撑杆50，所述支撑杆50的功能和作用与前述的相同，在此不在进行赘述。

为进一步提高，阀体131与固定部31之间的密封性能，可设置一密封套14，密封套14采用橡胶等弹性密封材料；请结合附图13和附图16所示，具体的，该密封套14设置在阀体131的近端，且位于阀体131内壁与固定部31的外壁之间，并与二者之间密封连接。

在本发明可选实施方式中，所述第一枢转体33与所述第二枢转体34之间设置有弹性复位组件，所述弹性复位组件包括：安装轴340、弹簧333和固定件332，所述第二枢转体34通过所述安装轴340旋转安装至所述第一枢转体33的远端；请结合附图17至附图19所示，其中，所述弹簧333套设于所述安装轴340的外周，并且所述弹簧333一端沿所述安装轴340的轴线方向卡接固定于所述第二枢转体34的侧壁，或者位于第二枢转体34的侧壁上的固定孔341a中；所述弹簧333的另一端固定至所述第一枢转体33，或者与所述第一枢转体33固定连接的固定件332上，可选地，固定件332上开设有限位孔332a，弹簧333的一端容置并固定在该限位孔332a内，然后将固定件332固定连接在第一枢转体33远端的容置孔内，安装后的弹簧333具有弹性驱动力，当枢转部30插入至管道10内后，在弹性驱动力作用下，可使得第二枢转体34绕枢转中心O2旋转，最终使第二枢转体34从单侧容置槽330中转出，并旋转至水平状态，在限位槽330a的限位作用下，第二枢转体34抵接在限位槽330a的槽底部33a。因此，弹性复位组件可实现枢转体插入至管道10后自动从第二枢转体34的单侧容置槽330中转出，而不需要其它的操作。并且，当拔出枢转部30时，支撑杆50的末端抵接第二枢转体34侧壁，使第二枢转体34反向旋转至单向容置槽中，此时弹簧333被压缩蓄积弹性力。

关于第二枢转体34，所述第二枢转体34包括：

安装块341，所述安装块341位于所述第二枢转体34的中心，所述安装块341上开设有安装孔，所述安装孔用于连接所述安装轴340；风杯，所述风杯包括第一风杯34a和第二风杯34b，所述第一风杯34a和第二风杯34b分别位于所述第二枢转体34的两端，并且两所述风杯的迎风凹陷345呈反向设置。在气流的作用下，吹动风杯使其风杯带动第一枢转体33旋转，进而驱动枢转轴32。本发明中，第二枢转体34受管道10内气流的冲击，以轴线O1为旋转中心旋转，第二枢转体34转动过程中形成的旋转平面与气流的来流方向f平行，因此，第二枢转体34在气流流动方向的投影面积与管道10流通横截面积的比值较小，则第二枢转体34对管道10内气体流场的影响较小，使得最终测得的气体流速更容易反应出管道10内气流的真实流速；反之，现有的旋转叶片在转动过程中形成的旋转平面与气流的来流反向正交，则旋转叶片在气流流动方向的投影面积与管道流通横截面积的比值较大，旋转叶片对管道内气体的流场影响较大，并且旋转叶片振动明显，使得测得的气体流速值偏离管道内气流的真实流速，导致误差增加。

本发明还包括速度传感器20，所述速度传感器20固定安装支架40上，并且支架40通过安装板41固定在所述管道10的外侧，并且所述速度传感器20的转轴的轴线沿所述管道10的径向穿过，所述速度传感器20的转轴连接至所述枢转轴32。本发明中，支架40上可设置导轨，速度传感器20可滑动设置在导轨上方便速度传感器20的输入轴21与枢转轴32之间的固定连接。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种测量含碳气体流量的枢转装置，其特征在于，包括：

固定部（31），沿所述固定部（31）的轴线方向开设有安装孔；所述固定部（31）用于密封连接至管道（10）上；

枢转部（30），所述枢转部（30）包括第一枢转体（33）和第二枢转体（34），所述第二枢转体（34）枢转安装至所述第一枢转体（33）的远端；所述第一枢转体（33）的周向上，并沿第一枢转体（33）的轴线方向开设有开放的容置腔，所述第二枢转体（34）可沿其枢转中心枢转并至少部分容置于所述容置腔内，并使所述第二枢转体（34）沿所述第一枢转体（33）的轴线方向的投影位于所述第一枢转体（33）沿该轴线方向的投影区域内；

枢转轴（32），所述枢转轴（32）的轴体部分枢转安装至所述安装孔内，且所述枢转轴（32）的远端固定连接至所述第一枢转体（33）的近端，所述枢转轴（32）的近端用于连接至速度传感器（20）的输入轴（21）；

所述第一枢转体（33）的周向上的一侧，并沿所述第一枢转体（33）的轴线方向开设有单侧容置槽（330），所述单侧容置槽（330）延伸并贯穿所述第一枢转体（33）的远端；所述第二枢转体（34）可沿其枢转中心枢转并至少部分容置于所述单侧容置槽（330）内。

2.根据权利要求1中所述的一种测量含碳气体流量的枢转装置，其特征在于：所述第一枢转体（33）的远端开设有限位槽（330a），所述限位槽（330a）位于所述单侧容置槽（330）相对的一侧，并且所述限位槽（330a）与所述单侧容置槽（330）连通；所述第二枢转体（34）可旋转至抵接所述限位槽（330a）的槽底部（33a），使所述第二枢转体（34）的轴线处于水平状态。

3.根据权利要求2中所述的一种测量含碳气体流量的枢转装置，其特征在于：所述第一枢转体（33）与所述第二枢转体（34）之间设置有弹性复位组件，所述弹性复位组件包括：

安装轴（340），所述第二枢转体（34）通过所述安装轴（340）旋转安装至所述第一枢转体（33）的远端；

弹簧（333），所述弹簧（333）套设于所述安装轴（340）的外周，并且所述弹簧（333）一端沿所述安装轴（340）的轴线方向卡接固定于所述第二枢转体（34）的侧壁；所述弹簧（333）的另一端固定至所述第一枢转体（33），或者与所述第一枢转体（33）固定连接的固定件（332）上。

4.根据权利要求3中所述的一种测量含碳气体流量的枢转装置，其特征在于，所述第二枢转体（34）包括：

安装块（341），所述安装块（341）位于所述第二枢转体（34）的中心，所述安装块（341）上开设有安装孔，所述安装孔用于连接所述安装轴（340）；

风杯，所述风杯包括第一风杯（34a）和第二风杯（34b），所述第一风杯（34a）和第二风杯（34b）分别位于所述第二枢转体（34）的两端，并且两所述风杯的迎风凹陷（345）呈反向设置。

5.一种流量测量装置，其特征在于，包括：

权利要求1-4中任意一项所述的测量含碳气体流量的枢转装置；

支撑件，所述支撑件位于管道（10）的导流区域（100）内，所述支撑件用于抵接所述第二枢转体（34），所述第二枢转体（34）绕其枢转中心旋转，使所述第二枢转体（34）沿所述第一枢转体（33）的轴线方向的投影位于所述第一枢转体（33）沿该轴线方向的投影区域内；

密封部（11）或密封阀（13）；所述密封部（11）用于固定且密封安装至所述管道（10）的开孔处，所述密封部（11）上设置有可开启和封闭的缺口，所述缺口用于供所述枢转装置伸入；所述密封阀（13）固定设置在所述管道（10）上；所述密封阀（13）包括：阀体（131）和阀芯（132），所述阀体（131）围成有一容置空间（13a），所述容置空间（13a）与所述管道（10）的导流区域（100）导通；

所述支撑件为一支撑杆（50），所述支撑杆（50）设置在密封部（11）的一侧或设置在密封阀（13）的阀体（131）上，且所述支撑杆（50）具有预制的弹性弯曲结构，可开启或封闭密封部的缺口或密封阀的容置空间；

速度传感器（20），所述速度传感器（20）固定安装至所述管道（10）的外侧，并且所述速度传感器（20）的转轴的轴线沿所述管道（10）的径向穿过，所述速度传感器（20）的转轴连接至所述枢转轴（32）。

6.根据权利要求5中所述的一种流量测量装置，其特征在于，还包括：

所述阀芯（132）容置于所述容置空间（13a）内，所述阀芯（132）为球形，并且所述阀芯（132）上开设有导通孔（132a），所述阀芯（132）可开启和封闭所述容置空间（13a）；阀体（131）上的导通孔（132a）与枢转装置的固定部（31）的外环尺寸相匹配，枢转部（30）沿容置空间（13a）、导通孔（132a）插入至管道（10）内，以通过密封阀为枢转装置插入或抽离时提供支撑或密封作用。

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