CN116465464A - 超声波流量计组件及整流装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超声波流量计组件及整流装置,所述整流装置包括用于串联在气路中的第一整流组件和第二整流组件,所述第一整流组件包括第一直管节,所述第一直管节中设置有滤网,所述滤网为球面状的罩壳结构,所述罩壳结构的球心位于第一直管节的轴线上;所述第二整流组件包括第二直管节以及设置在第二直管节内的整流组件,所述第一直管节的内径大于第二直管节的内径。所述超声波流量计组件包括所述整流装置。采用如上提供的整流装置,不仅可保障超声波流量计的计量精度,同时可减小超声波流量计使用过程中的压损。
Description
技术领域
本发明涉及计量装置技术领域,特别是涉及一种超声波流量计组件及整流装置。
背景技术
流量计为天然气管路系统中必要的计量设备。长期以来,在天然气管路系统上,常见的流量计形式是涡轮流量计、孔板流量计等。机械式的计量设备结构复杂,容易因为天然气中携带的水汽、颗粒杂物等,导致其流道堵塞、零部件锈蚀,这不仅会降低流量计的使用寿命,同时对精准计量极为不利。气体超声波流量计的原理是利用超声脉冲在气流中传播速度与气流的速度有对应的关系来获取气体流量,即顺流时的超声脉冲传播速度比逆流时传播速度更快,且这两种超声脉冲传播的时间差越大则流量也越大。近年来,随着超声波计量技术的发展,超声波流量计不仅成本大幅降低,同时,由于其核心结构为电路模块以及换能器,这样可保证其性能以及寿命并不会因为流体介质而受到过大的影响,这使得其在各种工况下均具有理想的计量准确性,现已经成为了国际承认的天然气计量设备。
超声波流量计的主要优点包括无压降,但中低压燃气在管道内的流场稳定性较差,重复性难以达到要求,为保障超声波流量计的计量精度,需要为这种运用下的超声波流量计配置整流装置。
现有技术中,申请号为CN202111250988.3的中国专利申请提供了一种包括嵌入式安装的自整流机构的超声波流量计;申请号为CN202010057675.5的中国专利申请提供了一种包括叶片整流组件、中空过渡通道、蜂窝整流通道的超声波流量计;申请号为CN201910194656.4的中国专利申请提供了一种包括叶片整流组件以及孔板整流组件的超声波流量计整流系统。
因此,对中低压超声波流量计需要配置的整流装置进行进一步优化,无疑会推进超声波流量计在气体计量领域的进一步运用。
发明内容
针对上述提出的对中低压超声波流量计需要配置的整流装置进行进一步优化,无疑会推进超声波流量计在气体计量领域的进一步运用的技术问题,本发明提供了一种超声波流量计组件及整流装置。所述超声波流量计组件包括所述整流装置,采用如上提供的整流装置,不仅可保障超声波流量计的计量精度,同时可减小超声波流量计使用过程中的压损。
针对上述问题,本发明提供的超声波流量计组件及整流装置通过以下技术要点来解决问题:超声波流量计整流装置,包括用于串联在气路中的第一整流组件和第二整流组件,所述第一整流组件包括第一直管节,所述第一直管节中设置有滤网,所述滤网为球面状的罩壳结构,所述罩壳结构的球心位于第一直管节的轴线上;
所述第二整流组件包括第二直管节以及设置在第二直管节内的整流组件,所述第一直管节的内径大于第二直管节的内径。
现有技术中,超声波流量计串联在输气管路上,其中,超声波流量计的进气端与入口管相接,超声波流量计的出气端与出口管相接,并在超声波流量计内部设置有声道以及换能器,流经超声波流量计的气流经过声道,通过所述换能器采集信号,即可实现气体流量测量。针对入口管不易设置为具有较长直管段以及超声波流量计在中低压环境下的运用,有必要为超声波流量计配置整流装置以保障超声波流量计的计量精度。本方案从保障超声波流量计的计量精度、减小超声波流量计使用过程中的压损的角度,提供一种整流装置。
本方案在使用时,将第一整流组件以及第二整流组件均设置在声道的进气侧,并且,在气流流程上,第二整流组件位于第一整流组件与声道之间,这样,流经声道的气体首先经过滤网过滤,滤网不仅发挥过滤功能,同时也具有一定的整流功能,而后,气流进入滤网与第二整流组件之间的腔体中,再由该腔体进入到第二整流组件中,第二整流组件对气流进行进一步整流,以进一步均匀气流流场。
区别于现有技术,本方案的特点之一在于提供一种不同于现有技术的第一整流组件,且第一整流组件在使用时被安装为滤网的外凸侧面对入口管的出气,用于解决如下问题:
首先,申请人发现,在超声波流量计上游管道的任何处位置安装整流组件都会使流量计示值发生变化,整流装置的对气流流场影响的变化也会造成流量计示值发生变化。在本方案中,滤网可以过滤气流中的脏污和杂质颗粒,避免因为脏污在第二整流组件中附着、杂质卡塞或破坏第二整流组件,导致第二整流组件在使用过程中对气流流场的作用产生影响,特别是在运用于具有分层片整流组件的第二整流器时,在消除脏污对超声波流量计示值准确性影响上更为明显。
其次,以上滤网为球面状的罩壳结构的结构设计,不仅可使得滤网能够维持稳定的形态以维持其整流性能,同时可提供较大的过滤面积以降低整流装置给气路造成的压损;
最后,以上滤网为球面状的罩壳结构的结构设计,当滤网上附着有脏污或外凸侧阻隔有杂质时,在气流的作用下,可使得这些脏污和杂质具有逐渐向滤网外周移动的趋势或动力,采用第一直管节的内径大于第二直管节的内径,可使得在短期内不会在第二直管节的前端形成节流孔,并使得第二整流组件进口各位置均具有较为均匀的进气流量。
本方案的另一特点在于,在第一整流组件具有滤网的基础上,进一步设置包括整流组件的第二整流组件,这样,可采用孔径更大的滤网,以减小滤网导致的流路压损。提供一种利用第一直管节承载滤网,在使用时通过夹持的方式将第一整流组件固定于相应流路中,方便对滤网进行维护的技术方案。
作为本领域技术人员,关于以上列举的分层片整流组件,仅仅是用于申请人说明脏污对超声波流量计示值一致性的影响,当采用蜂窝整流组件时,蜂窝整流组件上脏污对流量值示值也会表现得较为敏感,故如下提供的包括叶片整流组件以及蜂窝整流组件的第二整流组件仅仅为一种可缩短超声波流量计组件长度的优选方式,并不代表在这样的运用下本方案不能实现如上提及的效果。在具体实施时,为避免滤网在使用过程中受损、减小因为残留杂质给气流流场均匀性导致的影响,优选设置为所述滤网为金属编织网。同时本领域技术人员可以理解的,滤网可以发挥多孔板整流器的作用,用于改善流动剖面;蜂窝整流组件可被认为是管束式整流器,叶片整流组件与蜂窝整流组件主要用于抑制涡流。
作为所述超声波流量计整流装置更进一步的技术方案:
所述第二直管节的一端设置有第二连接法兰,第二整流组件包括其上设置有稳流孔的蜂窝整流组件,所述蜂窝整流组件的外侧固定有与第二连接法兰同轴的外套筒,所述外套筒的内径小于或等于第二连接法兰的内径;
还包括橡胶套,所述橡胶套用于套设在外套筒上。
以上方案旨在提供一种第二整流组件内嵌安装于超声波流量计上,以缩短超声波流量计组件整体长度,并稳定第二整流组件在超声波流量计上的固定,避免因为第二整流组件震动影响超声波流量计计量精度的技术方案。具体的:现有技术中具有采用连接法兰实现整流组件在超声波流量计进口侧内嵌安装的方案,该连接法兰的固定位置位于流量计的管口,整流组件以嵌入的方式伸入流量计内部,整流组件深入超声波流量计的一端相当于为悬臂端(如设置为整流组件深入超声波流量计的一端与流量计壳体相抵触,紧固相应螺栓的过程会造成整流组件变形),这样的方式在遇到因为气流造成的较大管路震动时,该震动会在所述悬臂端位置被放大,而相对于声道,所述悬臂端用于为声道提供气流,这样就造成了悬臂端的震动对声道进气稳定性不利,从而对均匀流场不利。本方案中,所述蜂窝整流组件即为其上具有多个沿蜂窝整流组件轴线方向稳流孔的整流组件,单个稳流孔的横截面可设置为呈正六边形或其他形状,稳流孔在蜂窝整流组件的横截面上均匀排布,外套筒与声道同轴。设置为外套筒的内径小于或等于第二连接法兰的内径,旨在使得各稳流孔具有相对均匀的进气,设置为包括橡胶套,在使用时所述橡胶套作为下述进口接管内壁与外套筒外壁之间的垫层,利用橡胶套的柔性,可使得第二整流组件能够顺利嵌入进口接管,在使用时,橡胶套为外套筒提供的支撑也可缓解蜂窝整流组件在使用时的震动。在具体实施时,橡胶套宜采用耐天然气腐蚀的氟橡胶。
所述橡胶套包括等径段以及喇叭口段;
在所述等径段上,橡胶套各位置的内径值、外径值相等;
在所述喇叭口段上,橡胶套各位置的外径值相等;
喇叭口段用于与等径段相接的一端为喇叭口段的内径最大位置,所述内径最大位置处的内径值与等径段的内径值相等;
在喇叭口段上,由所述内径最大位置至喇叭口段的自由端,喇叭口段的内径值线性减小。
以上方案旨在提供一种不仅可简化进口接管结构设计,并且方便蜂窝整流组件安装的技术方案。具体的,进口接管的外形可与橡胶套的外形一致,如橡胶套整体为等径柱,进口接管的内孔为等径孔,等径孔的内径与等径柱的外径一致,在安装时,首先,将橡胶套置入进口接管中,并且等径段为橡胶套的外端,然后,将第二直管节外套筒所在端作为导入端,完成第二整流组件向超声波流量计中嵌入,随着外套筒进入喇叭口段,相应位置的橡胶套被压缩,这样,利用受压变形的橡胶套不仅能增大外套筒震动时的阻尼,同时内孔为喇叭口的喇叭口段也可用于外套筒运动方向导向,利于保障声道与外套筒的同轴度。
所述第二直管节还包括连接筒,所述连接筒设置在第二连接法兰的一端并与第二连接法兰形成一体式结构,所述外套筒设置在连接筒远离第二连接法兰的一端;
所述一体式结构中设置有叶片整流组件,所述叶片整流组件与蜂窝整流组件之间具有空腔。
本方案旨在提供一种包括叶片整流组件、中空过渡通道、蜂窝整流通道的第二整流组件。在具体使用时,沿着气流方向,依次为第一整流组件、叶片整流组件、中空过渡通道、蜂窝整流通道。同时本方案为一种结构简单,便于加工制备的技术方案。在具体实施时,优选将外套筒设置为表面光洁的工程塑料管,以实现外套筒防腐、利用光滑的外套筒强化外套筒与橡胶套之间的摩擦力。所述一体式结构优选为金属材质、蜂窝整流组件优选为金属材质,这样,可保障整流装置的整体强度。
所述第一直管节的内壁上还设置有沿着第一直管节周向方向延伸的环形槽;
定义滤网将第一直管节分割为进气侧和出气侧,所述进气侧位于滤网的外凸侧,所述出气侧位于滤网的内凹侧;
所述环形槽位于进气侧并与滤网相接。
以上方案旨在提供一种在滤网外凸侧边缘具有环形槽,以利用所述环形槽容置被过滤的固体杂质,缓解所述杂质堵塞滤网边缘网孔速度的技术方案,具体的:随气流来源于外凸侧的杂质与滤网接触后,本方案滤网特定的外形使得杂质可以向滤网的边缘运动,在具备所述环形槽的情况下,与滤网相接的环形槽提供容纳杂质的空间,这样可以减小或避免杂质对滤网透气性造成的影响。
相较于现有技术中仅在声道的前方设置整流叶片以及稳流孔,要使得滤网作为第二整流组件的前级并发挥过滤作用,滤网上的网孔孔径需要设置为较稳流孔孔径小,为方便监控滤网的堵塞情况,设置为:所述第一直管节上还设置有两个取压孔;
定义滤网将第一直管节分割为进气侧和出气侧,所述进气侧位于滤网的外凸侧,所述出气侧位于滤网的内凹侧;
其中一个取压孔的孔口位于所述进气侧,另一个取压孔的孔口位于所述出气侧。本方案中,通过两个取压孔分别获取滤网不同侧的压力,这样可判断滤网堵塞情况,以及时解决因为滤网造成的压损问题以及对超声波流量计计量精度造成的影响。
本方案还公开了一种超声波流量计组件,包括超声波流量计,还包括如上任意一项所述的整流装置;
其中,超声波流量计包括声道,所述第二直管节与声道的入口端对接,第一整流组件安装于第二整流组件的进口侧,且第一直管节与第二直管节同轴。
以上提供的超声波流量计组件为以上所述整流装置配合超声波流量计,实现气流流量计量的具体运用。
作为所述的超声波流量计整流装置更进一步的技术方案:
所述整流装置为如上设置有橡胶套的整流装置;
所述超声波流量计包括流量计壳体,所述第二整流组件通过所述第二连接法兰安装于流量计壳体的进口接管中,第二连接法兰通过螺栓锁定于流量计壳体上;
所述橡胶套被夹持在进口接管内壁与外套筒外壁之间。
以上方案提供的超声波流量计组件为如上包括橡胶套的整流装置,配合超声波流量计实现气流流量计量的具体运用。
所述整流装置为如上橡胶套包括等径段和喇叭口段的整流装置;
所述超声波流量计包括流量计壳体,所述第二整流组件通过所述第二连接法兰安装于流量计壳体的进口接管中,第二连接法兰通过螺栓锁定于流量计壳体上;
所述橡胶套各位置的外径值相等,所述进口接管各位置的内径值相等,橡胶套的外径值与进口接管的内径值相等,外套管的外径值与等径段的内径值相等;
所述橡胶套被夹持在进口接管内壁与外套筒外壁之间,喇叭口段相比于等径段,位于进口接管中更靠近声道的一侧,外套筒部分或全部伸入所述喇叭口段中。
以上方案提供的超声波流量计组件为如上包括等径段和喇叭口段的橡胶套的整流装置,配合超声波流量计实现气流流量计量的具体运用。
所述第一直管节上还设置有多个相对于第一直管节轴线环形均布的第二螺栓孔,超声波流量计的进口侧还设置有第一连接法兰,第一连接法兰上还设置有多个相对于第一连接法兰轴线环形均布的第一螺栓孔,所述第二螺栓孔的相对位置与第一螺栓孔的相对位置一致。
作为本领域技术人员,将所述第一整流组件安装在流路中仅需要通过法兰夹持第一直管节即可实现。以上方案旨在提供一种利用所述第二螺栓孔,在对穿螺杆的作用下实现第一整流组件与超声波流量计入口接管高精度对中,通过保障声道流场各位置气流量均匀性,以保障超声波流量计计量精度的技术方案。在具体实施时,仅需要在入口管的管口上设置第三连接法兰,并在第三连接法兰上设置数量、相对位置均与第一螺栓孔、第二螺栓孔匹配的第三螺栓孔,并利用所述第一螺栓孔、第二螺栓孔以及第三螺栓孔配置对拉螺栓,即可高精度完成对第一整流装置的夹持。
本发明具有以下有益效果:
区别于现有技术,本方案的特点之一在于提供一种不同于现有技术的第一整流组件,且第一整流组件在使用时被安装为滤网的外凸侧面对入口管的出气,用于解决如下问题:
首先,申请人发现,在超声波流量计上游管道的任何处位置安装整流组件都会使流量计示值发生变化,整流装置的对气流流场影响的变化也会造成流量计示值发生变化。在本方案中,滤网可以过滤气流中的脏污和杂质颗粒,避免因为脏污在第二整流组件中附着、杂质卡塞或破坏第二整流组件,导致第二整流组件在使用过程中对气流流场的作用产生影响,特别是在运用于具有分层片整流组件的第二整流器时,在消除脏污对超声波流量计示值准确性影响上更为明显。
其次,以上滤网为球面状的罩壳结构的结构设计,不仅可使得滤网能够维持稳定的形态以维持其整流性能,同时可提供较大的过滤面积以降低整流装置给气路造成的压损;
最后,以上滤网为球面状的罩壳结构的结构设计,当滤网上附着有脏污或外凸侧阻隔有杂质时,在气流的作用下,可使得这些脏污和杂质具有逐渐向滤网外周移动的趋势或动力,采用第一直管节的内径大于第二直管节的内径,可使得在短期内不会在第二直管节的前端形成节流孔,并使得第二整流组件进口各位置均具有较为均匀的进气流量。
本方案的另一特点在于,在第一整流组件具有滤网的基础上,进一步设置包括整流组件的第二整流组件,这样,可采用孔径更大的滤网,以减小滤网导致的流路压损。提供一种利用第一直管节承载滤网,在使用时通过夹持的方式将第一整流组件固定于相应流路中,方便对滤网进行维护的技术方案。
附图说明
图1为本方案所述的第二整流组件一个具体实施例的结构示意图;
图2为本方案所述的整流装置一个具体安装运用实施例的结构示意图;
图3为本方案所述的整流装置一个具体安装运用实施例的结构示意图,与图2有区别的,该结构示意图中包括环形槽;
图4为本方案所述的第一整流组件一个具体实施例的侧视图,其中,该侧视图的视口位于流体的流出侧;
图5为本方案所述的滤网一个具体实施例的结构示意图;
图6为本方案所述的超声波流量计组件一个具体安装运用实施例的结构示意图;
图7为本方案所述的整流装置一个具体安装运用实施例的结构示意图,与图2有区别的,该结构示意图中包括取压孔;
图8为本方案所述的第二整流组件一个具体实施例的局部结构示意图,用于展示橡胶套的结构以及橡胶套与第二直管节的配合关系。
附图中的附图标记分别为:1、超声波流量计,11、叶片整流组件,12、连接筒,13、蜂窝整流组件,14、外套筒,15、橡胶套,16、第二连接法兰,17、等径段,18、喇叭口段,2、第一直管节,21、取压孔,22、第二螺栓孔,3、入口管,4、出口管,5、滤网,6、环形槽。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明,但是本发明不仅限于以下实施例:
实施例1:
如图1至图8所示,超声波流量计整流装置,包括用于串联在气路中的第一整流组件和第二整流组件,所述第一整流组件包括第一直管节2,所述第一直管节2中设置有滤网5,所述滤网5为球面状的罩壳结构,所述罩壳结构的球心位于第一直管节2的轴线上;
所述第二整流组件包括第二直管节以及设置在第二直管节内的整流组件,所述第一直管节2的内径大于第二直管节的内径。
现有技术中,超声波流量计1串联在输气管路上,其中,超声波流量计1的进气端与入口管3相接,超声波流量计1的出气端与出口管4相接,并在超声波流量计1内部设置有声道以及换能器,流经超声波流量计1的气流经过声道,通过所述换能器采集信号,即可实现气体流量测量。针对入口管3不易设置为具有较长直管段以及超声波流量计1在中低压环境下的运用,有必要为超声波流量计1配置整流装置以保障超声波流量计1的计量精度。本方案从保障超声波流量计1的计量精度、减小超声波流量计1使用过程中的压损的角度,提供一种整流装置。
本方案在使用时,将第一整流组件以及第二整流组件均设置在声道的进气侧,并且,在气流流程上,第二整流组件位于第一整流组件与声道之间,这样,流经声道的气体首先经过滤网5过滤,滤网5不仅发挥过滤功能,同时也具有一定的整流功能,而后,气流进入滤网5与第二整流组件之间的腔体中,再由该腔体进入到第二整流组件中,第二整流组件对气流进行进一步整流,以进一步均匀气流流场。
区别于现有技术,本方案的特点之一在于提供一种不同于现有技术的第一整流组件,且第一整流组件在使用时被安装为滤网5的外凸侧面对入口管3的出气,用于解决如下问题:
首先,申请人发现,在超声波流量计1上游管道的任何处位置安装整流组件都会使流量计示值发生变化,整流装置的对气流流场影响的变化也会造成流量计示值发生变化。在本方案中,滤网5可以过滤气流中的脏污和杂质颗粒,避免因为脏污在第二整流组件中附着、杂质卡塞或破坏第二整流组件,导致第二整流组件在使用过程中对气流流场的作用产生影响,特别是在运用于具有分层片整流组件的第二整流器时,在消除脏污对超声波流量计1示值准确性影响上更为明显。
其次,以上滤网5为球面状的罩壳结构的结构设计,不仅可使得滤网5能够维持稳定的形态以维持其整流性能,同时可提供较大的过滤面积以降低整流装置给气路造成的压损;
最后,以上滤网5为球面状的罩壳结构的结构设计,当滤网5上附着有脏污或外凸侧阻隔有杂质时,在气流的作用下,可使得这些脏污和杂质具有逐渐向滤网5外周移动的趋势或动力,采用第一直管节2的内径大于第二直管节的内径,可使得在短期内不会在第二直管节的前端形成节流孔,并使得第二整流组件进口各位置均具有较为均匀的进气流量。
本方案的另一特点在于,在第一整流组件具有滤网5的基础上,进一步设置包括整流组件的第二整流组件,这样,可采用孔径更大的滤网5,以减小滤网5导致的流路压损。提供一种利用第一直管节2承载滤网5,在使用时通过夹持的方式将第一整流组件固定于相应流路中,方便对滤网5进行维护的技术方案。
作为本领域技术人员,关于以上列举的分层片整流组件,仅仅是用于申请人说明脏污对超声波流量计1示值一致性的影响,当采用蜂窝整流组件13时,蜂窝整流组件13上脏污对流量值示值也会表现得较为敏感,故如下提供的包括叶片整流组件11以及蜂窝整流组件13的第二整流组件仅仅为一种可缩短超声波流量计组件长度的优选方式,并不代表在这样的运用下本方案不能实现如上提及的效果。在具体实施时,为避免滤网5在使用过程中受损、减小因为残留杂质给气流流场均匀性导致的影响,优选设置为所述滤网5为金属编织网。
实施例2:
本实施例在实施例1的基础上进行进一步细化:
所述第二直管节的一端设置有第二连接法兰16,第二整流组件包括其上设置有稳流孔的蜂窝整流组件13,所述蜂窝整流组件13的外侧固定有与第二连接法兰16同轴的外套筒14,所述外套筒14的内径小于或等于第二连接法兰16的内径;
还包括橡胶套15,所述橡胶套15用于套设在外套筒14上。
以上方案旨在提供一种第二整流组件内嵌安装于超声波流量计1上,以缩短超声波流量计1组件整体长度,并稳定第二整流组件在超声波流量计1上的固定,避免因为第二整流组件震动影响超声波流量计1计量精度的技术方案。具体的:现有技术中具有采用连接法兰实现整流组件在超声波流量计1进口侧内嵌安装的方案,该连接法兰的固定位置位于流量计的管口,整流组件以嵌入的方式伸入流量计内部,整流组件深入超声波流量计1的一端相当于为悬臂端(如设置为整流组件深入超声波流量计1的一端与流量计壳体相抵触,紧固相应螺栓的过程会造成整流组件变形),这样的方式在遇到因为气流造成的较大管路震动时,该震动会在所述悬臂端位置被放大,而相对于声道,所述悬臂端用于为声道提供气流,这样就造成了悬臂端的震动对声道进气稳定性不利,从而对均匀流场不利。本方案中,所述蜂窝整流组件13即为其上具有多个沿蜂窝整流组件13轴线方向稳流孔的整流组件,单个稳流孔的横截面可设置为呈正六边形或其他形状,稳流孔在蜂窝整流组件13的横截面上均匀排布,外套筒14与声道同轴。设置为外套筒14的内径小于或等于第二连接法兰16的内径,旨在使得各稳流孔具有相对均匀的进气,设置为包括橡胶套15,在使用时所述橡胶套15作为下述进口接管内壁与外套筒14外壁之间的垫层,利用橡胶套15的柔性,可使得第二整流组件能够顺利嵌入进口接管,在使用时,橡胶套15为外套筒14提供的支撑也可缓解蜂窝整流组件13在使用时的震动。
所述橡胶套15包括等径段17以及喇叭口段18;
在所述等径段17上,橡胶套15各位置的内径值、外径值相等;
在所述喇叭口段18上,橡胶套15各位置的外径值相等;
喇叭口段18用于与等径段17相接的一端为喇叭口段18的内径最大位置,所述内径最大位置处的内径值与等径段17的内径值相等;
在喇叭口段18上,由所述内径最大位置至喇叭口段18的自由端,喇叭口段18的内径值线性减小。
以上方案旨在提供一种不仅可简化进口接管结构设计,并且方便蜂窝整流组件13安装的技术方案。具体的,进口接管的外形可与橡胶套15的外形一致,如橡胶套15整体为等径柱,进口接管的内孔为等径孔,等径孔的内径与等径柱的外径一致,在安装时,首先,将橡胶套15置入进口接管中,并且等径段17为橡胶套15的外端,然后,将第二直管节外套筒14所在端作为导入端,完成第二整流组件向超声波流量计1中嵌入,随着外套筒14进入喇叭口段18,相应位置的橡胶套15被压缩,这样,利用受压变形的橡胶套15不仅能增大外套筒14震动时的阻尼,同时内孔为喇叭口的喇叭口段18也可用于外套筒14运动方向导向,利于保障声道与外套筒14的同轴度。
所述第二直管节还包括连接筒12,所述连接筒12设置在第二连接法兰16的一端并与第二连接法兰16形成一体式结构,所述外套筒14设置在连接筒12远离第二连接法兰16的一端;
所述一体式结构中设置有叶片整流组件11,所述叶片整流组件11与蜂窝整流组件13之间具有空腔。
本方案旨在提供一种包括叶片整流组件11、中空过渡通道、蜂窝整流通道的第二整流组件。在具体使用时,沿着气流方向,依次为第一整流组件、叶片整流组件11、中空过渡通道、蜂窝整流通道。同时本方案为一种结构简单,便于加工制备的技术方案。在具体实施时,优选将外套筒14设置为表面光洁的工程塑料管,以实现外套筒14防腐、利用光滑的外套筒14强化外套筒14与橡胶套15之间的摩擦力。所述一体式结构优选为金属材质、蜂窝整流组件13优选为金属材质,这样,可保障整流装置的整体强度。
实施例3:
本实施例在实施例1的基础上进行进一步细化:
所述第一直管节2的内壁上还设置有沿着第一直管节2周向方向延伸的环形槽6;
定义滤网5将第一直管节2分割为进气侧和出气侧,所述进气侧位于滤网5的外凸侧,所述出气侧位于滤网5的内凹侧;
所述环形槽6位于进气侧并与滤网5相接。
以上方案旨在提供一种在滤网5外凸侧边缘具有环形槽6,以利用所述环形槽6容置被过滤的固体杂质,缓解所述杂质堵塞滤网5边缘网孔速度的技术方案,具体的:随气流来源于外凸侧的杂质与滤网5接触后,本方案滤网5特定的外形使得杂质可以向滤网5的边缘运动,在具备所述环形槽6的情况下,与滤网5相接的环形槽6提供容纳杂质的空间,这样可以减小或避免杂质对滤网5透气性造成的影响。
实施例4:
本实施例在实施例1的基础上进行进一步细化:
相较于现有技术中仅在声道的前方设置整流叶片以及稳流孔,要使得滤网5作为第二整流组件的前级并发挥过滤作用,滤网5上的网孔孔径需要设置为较稳流孔孔径小,为方便监控滤网5的堵塞情况,设置为:所述第一直管节2上还设置有两个取压孔21;
定义滤网5将第一直管节2分割为进气侧和出气侧,所述进气侧位于滤网5的外凸侧,所述出气侧位于滤网5的内凹侧;
其中一个取压孔21的孔口位于所述进气侧,另一个取压孔21的孔口位于所述出气侧。本方案中,通过两个取压孔21分别获取滤网5不同侧的压力,这样可判断滤网5堵塞情况,以及时解决因为滤网5造成的压损问题以及对超声波流量计1计量精度造成的影响。
实施例5:
本实施例在实施例1的基础上,提供一种超声波流量计1组件,包括超声波流量计1,还包括如实施例1所述的整流装置;
其中,超声波流量计1包括声道,所述第二直管节与声道的入口端对接,第一整流组件安装于第二整流组件的进口侧,且第一直管节2与第二直管节同轴。
以上提供的超声波流量计1组件为以上所述整流装置配合超声波流量计1,实现气流流量计量的具体运用。
实施例6:
本实施例在实施例2和实施例5的基础上进行进一步细化:
所述整流装置为如上设置有橡胶套15的整流装置;
所述超声波流量计1包括流量计壳体,所述第二整流组件通过所述第二连接法兰16安装于流量计壳体的进口接管中,第二连接法兰16通过螺栓锁定于流量计壳体上;
所述橡胶套15被夹持在进口接管内壁与外套筒14外壁之间。
以上方案提供的超声波流量计1组件为如上包括橡胶套15的整流装置,配合超声波流量计1实现气流流量计量的具体运用。
实施例7:
本实施例在实施例2和实施例5的基础上进行进一步细化:所述整流装置为如上橡胶套15包括等径段17和喇叭口段18的整流装置;
所述超声波流量计1包括流量计壳体,所述第二整流组件通过所述第二连接法兰16安装于流量计壳体的进口接管中,第二连接法兰16通过螺栓锁定于流量计壳体上;
所述橡胶套15各位置的外径值相等,所述进口接管各位置的内径值相等,橡胶套15的外径值与进口接管的内径值相等,外套管的外径值与等径段17的内径值相等;
所述橡胶套15被夹持在进口接管内壁与外套筒14外壁之间,喇叭口段18相比于等径段17,位于进口接管中更靠近声道的一侧,外套筒14部分或全部伸入所述喇叭口段18中。
以上方案提供的超声波流量计1组件为如上包括等径段17和喇叭口段18的橡胶套15的整流装置,配合超声波流量计1实现气流流量计量的具体运用。
实施例8:
本实施例在实施例5的基础上进行进一步细化:所述第一直管节2上还设置有多个相对于第一直管节2轴线环形均布的第二螺栓孔22,超声波流量计1的进口侧还设置有第一连接法兰,第一连接法兰上还设置有多个相对于第一连接法兰轴线环形均布的第一螺栓孔,所述第二螺栓孔22的相对位置与第一螺栓孔的相对位置一致。
作为本领域技术人员,将所述第一整流组件安装在流路中仅需要通过法兰夹持第一直管节2即可实现。以上方案旨在提供一种利用所述第二螺栓孔22,在对穿螺杆的作用下实现第一整流组件与超声波流量计1入口接管高精度对中,通过保障声道流场各位置气流量均匀性,以保障超声波流量计1计量精度的技术方案。在具体实施时,仅需要在入口管3的管口上设置第三连接法兰,并在第三连接法兰上设置数量、相对位置均与第一螺栓孔、第二螺栓孔22匹配的第三螺栓孔,并利用所述第一螺栓孔、第二螺栓孔22以及第三螺栓孔配置对拉螺栓,即可高精度完成对第一整流装置的夹持。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明作的进一步详细说明,不能认定本发明的具体实施方式只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明的技术方案下得出的其他实施方式,均应包含在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.超声波流量计整流装置,包括用于串联在气路中的第一整流组件和第二整流组件,其特征在于,所述第一整流组件包括第一直管节(2),所述第一直管节(2)中设置有滤网(5),所述滤网(5)为球面状的罩壳结构,所述罩壳结构的球心位于第一直管节(2)的轴线上;
所述第二整流组件包括第二直管节以及设置在第二直管节内的整流组件,所述第一直管节(2)的内径大于第二直管节的内径。
2.根据权利要求1所述的超声波流量计整流装置,其特征在于,所述第二直管节的一端设置有第二连接法兰(16),第二整流组件包括其上设置有稳流孔的蜂窝整流组件(13),所述蜂窝整流组件(13)的外侧固定有与第二连接法兰(16)同轴的外套筒(14),所述外套筒(14)的内径小于或等于第二连接法兰(16)的内径;
还包括橡胶套(15),所述橡胶套(15)用于套设在外套筒(14)上。
3.根据权利要求2所述的超声波流量计整流装置,其特征在于,所述橡胶套(15)包括等径段(17)以及喇叭口段(18);
在所述等径段(17)上,橡胶套(15)各位置的内径值、外径值相等;
在所述喇叭口段(18)上,橡胶套(15)各位置的外径值相等;
喇叭口段(18)用于与等径段(17)相接的一端为喇叭口段(18)的内径最大位置,所述内径最大位置处的内径值与等径段(17)的内径值相等;
在喇叭口段(18)上,由所述内径最大位置至喇叭口段(18)的自由端,喇叭口段(18)的内径值线性减小。
4.根据权利要求2或3所述的超声波流量计整流装置,其特征在于,所述第二直管节还包括连接筒(12),所述连接筒(12)设置在第二连接法兰(16)的一端并与第二连接法兰(16)形成一体式结构,所述外套筒(14)设置在连接筒(12)远离第二连接法兰(16)的一端;
所述一体式结构中设置有叶片整流组件(11),所述叶片整流组件(11)与蜂窝整流组件(13)之间具有空腔。
5.根据权利要求1所述的超声波流量计整流装置,其特征在于,所述第一直管节(2)的内壁上还设置有沿着第一直管节(2)周向方向延伸的环形槽(6);
定义滤网(5)将第一直管节(2)分割为进气侧和出气侧,所述进气侧位于滤网(5)的外凸侧,所述出气侧位于滤网的内凹侧;
所述环形槽(6)位于进气侧并与滤网(5)相接。
6.根据权利要求1所述的超声波流量计整流装置,其特征在于,所述第一直管节(2)上还设置有两个取压孔(21);
定义滤网(5)将第一直管节(2)分割为进气侧和出气侧,所述进气侧位于滤网(5)的外凸侧,所述出气侧位于滤网的内凹侧;
其中一个取压孔(21)的孔口位于所述进气侧,另一个取压孔(21)的孔口位于所述出气侧。
7.超声波流量计组件,包括超声波流量计(1),其特征在于,还包括如权利要求1至6中任意一项所述的整流装置;
其中,超声波流量计(1)包括声道,所述第二直管节与声道的入口端对接,第一整流组件安装于第二整流组件的进口侧,第一直管节(2)与第二直管节同轴。
8.根据权利要求7所述的超声波流量计组件,其特征在于,所述整流装置为权利要求2所述的整流装置;
所述超声波流量计(1)包括流量计壳体,所述第二整流组件通过所述第二连接法兰(16)安装于流量计壳体的进口接管中,第二连接法兰(16)通过螺栓锁定于流量计壳体上;
所述橡胶套(15)被夹持在进口接管内壁与外套筒(14)外壁之间。
9.根据权利要求7所述的超声波流量计组件,其特征在于,所述整流装置为权利要求3所述的整流装置;
所述超声波流量计(1)包括流量计壳体,所述第二整流组件通过所述第二连接法兰(16)安装于流量计壳体的进口接管中,第二连接法兰(16)通过螺栓锁定于流量计壳体上;
所述橡胶套(15)各位置的外径值相等,所述进口接管各位置的内径值相等,橡胶套(15)的外径值与进口接管的内径值相等,外套管(14)的外径值与等径段(17)的内径值相等;
所述橡胶套(15)被夹持在进口接管内壁与外套筒(14)外壁之间,喇叭口段(18)相比于等径段(17)位于进口接管中更靠近声道的一侧,外套筒(14)部分或全部伸入所述喇叭口段(18)中。
10.根据权利要求7至9中任意一项所述的超声波流量计组件,其特征在于,所述第一直管节(2)上还设置有多个相对于第一直管节(2)轴线环形均布的第二螺栓孔(22),超声波流量计(1)的进口侧还设置有第一连接法兰,第一连接法兰上还设置有多个相对于第一连接法兰轴线环形均布的第一螺栓孔,所述第二螺栓孔(22)的相对位置与第一螺栓孔的相对位置一致。
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