CN118089873B - 一种热式气体质量流量计 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种热式气体质量流量计，属于气体流量测量装置技术领域。本发明包括检测主体、检测杆、球阀固定座、密封件、锁紧螺母，球阀固定座套设在检测杆上，球阀固定座的底部连接有底部挡止件，底部挡止件具有在球阀固定座穿过待检测管道上的检测孔时收纳在球阀固定座内的收拢状态，还具有进入待检测管道内腔后伸出球阀固定座的伸出状态；密封件套设在球阀固定座上，用于穿设在待检测管道上的检测孔的孔壁与球阀固定座的外侧壁之间；锁紧螺母螺纹连接在球阀固定座上，用于在转动时与处于伸出状态的底部挡止件相互靠近。本发明使用螺母锁紧的方式将球阀固定组安装到待检测管道上，操作更简便。

Description

一种热式气体质量流量计

技术领域

本发明涉及气体流量测量装置技术领域，尤其涉及一种热式气体质量流量计。

背景技术

热式气体质量流量计的工作原理基于传热原理，通过测量气体流经流量计内加热元件时的冷却效应来计量气体流量。这种流量计通常由两个基准级热电阻组成，一个作为速度传感器，另一个作为测量气体温度变化的温度传感器。当两个热电阻被放置在管道中的被测气体中时，其中一个传感器被加热，另一个温度传感器被用来测量气体的温度。随着气体流速的增加，气流带走更多热量，传感器温度下降，这种温度差与气体流速成正比关系，从而实现对气体质量的测量。

市面上常见的热式气体质量流量计，通常包括检测主体和检测杆，检测杆上常连接有止退螺母以及用于将热式气体质量流量计安装到待检测的管道上的球阀和球阀安装座，球阀安装座螺纹连接在球阀的底部。在安装热式气体质量流量计的过程中，通常需要先将球阀安装座从球阀上取下，再将球阀安装座焊接在待检测的管道上，之后再安装球阀，使检测杆穿过球阀入口进入待检测管道的内腔中，再通过止退螺母将检测杆锁紧，即完成对热式气体质量流量计的安装。如公开号为CN208109198U的专利所公开的热式气体质量流量计，该专利中，作为球阀安装座的套管与管道之间便是通过焊接固定在一起。

这种焊接安装方式，需要使用焊枪将球阀安装座焊接在待检测管道上，操作较为复杂，且由于焊接对于操作人员具有一定的专业度要求，并非任何人都能准确无误的将球阀安装座牢固的焊接在待检测管道上，对于焊接熟练度较差的操作人员来说，可能会造成各种焊接缺陷，如焊接位置不准确、焊缝开裂等，若焊接位置处产生开裂，会导致管道漏气难以密封，使整条管道报废，造成极大的浪费。

发明内容

本发明提供一种热式气体质量流量计，以解决现有技术中的热式气体质量流量计需要在待检测的管道上焊接球阀底座导致操作复杂且焊接可靠性低易造成管道报废的技术问题。

为解决上述问题，本发明提供的一种热式气体质量流量计采用如下技术方案：

一种热式气体质量流量计，包括：

检测主体和连接在检测主体上的检测杆；

球阀固定座，套设在所述检测杆上，球阀固定座的底部连接有底部挡止件，底部挡止件的底部转动地连接在球阀固定座上，底部挡止件具有在球阀固定座穿过待检测管道上的检测孔时收纳在球阀固定座内的收拢状态，还具有进入待检测管道内腔后伸出球阀固定座的伸出状态；

密封件，套设在所述球阀固定座上，密封件的外侧壁呈倒锥形，用于与待检测管道上呈倒锥形的所述检测孔相匹配，密封件用于穿设在待检测管道上的检测孔的孔壁与球阀固定座的外侧壁之间；

锁紧螺母，螺纹连接在球阀固定座的外侧壁上，且位于所述密封件的上方，锁紧螺母用于在转动时与处于伸出状态的所述底部挡止件相互靠近，以使底部挡止件压紧在待检测管道的内侧壁上，并将所述密封件压紧在待检测管道上的检测孔的孔壁与球阀固定座的外侧壁之间。

上述技术方案的有益效果是：在球阀固定座的底部设置可以伸出于球阀固定座的底部挡止件，将底部挡止件伸至待检测管道的内腔中，通过旋拧锁紧螺母使底部挡止件压紧在待检测管道的内侧壁上，从而将球阀固定座固定在待检测管道上，不通过焊接即可实现球阀固定座在待检测管道上的固定，操作简单，安装方便，对安装人员的技术能力没有过高要求。

将待检测管道上的检测孔做成倒锥形，同时使用外侧壁呈倒锥形的密封件封堵在检测孔处，锁紧螺母使密封件压紧在检测孔的孔壁与球阀固定座的外侧壁之间，使密封件紧贴检测孔的孔壁和球阀固定座的外侧壁，实现对连接位置处的密封，避免这种球阀固定座与待检测管道分体的组装方式使球阀固定座与待检测管道之间产生缝隙而导致待检测管道漏气。

进一步的，所述球阀固定座上设有容纳槽，所述底部挡止件转动地连接在容纳槽内，底部挡止件用于在穿过待检测管道上的检测孔的过程中收拢在容纳槽内，并在进入待检测管道内腔后伸出容纳槽。

进一步的，所述容纳槽沿上下方向延伸，所述底部挡止件为挡止杆，挡止杆在随球阀固定座穿过待检测管道上的检测孔的过程中收至容纳槽内，并在进入待检测管道的内腔之后朝向球阀固定座的外侧摆动至容纳槽外。

进一步的，所述挡止杆的底端连接有垂直于挡止杆的转轴，转轴的两端各连接有一块可沿转轴的轴线方向滑动的插块，插块与转轴之间连接有弹簧，所述球阀固定座上具有两相对设置的安装壁面，两安装壁面上分别设有相对设置的插孔，转轴两端的插块分别插入两个相对设置的插孔内，以将挡止杆连接在球阀固定座上。

上述技术方案的有益效果是：通过压住两个插块，使转轴及两个插块插入量插孔之间的空间内，再使插块对准插孔，弹簧推动插块伸入插孔内，使转轴及挡止杆可绕转轴轴线转动的连接在球阀固定座上，这种连接方式比较简单，操作方便。

进一步的，所述插块包括呈圆柱形的转动部和横截面呈扇环形的限位部，限位部同轴设于转动部的外侧，所述插孔包括呈圆柱形的转动腔和横截面呈扇环形的限位腔，限位腔同轴设于转动腔的外侧，转动腔供转动部对应插入，限位腔供限位部对应插入，限位腔的圆心角大于限位部的圆心角，以使插块可在插孔内转动设定角度。

上述技术方案的有益效果是：插块上设置扇环形的限位部，插孔处设置扇环形的限位腔，不影响挡止杆绕转轴轴线的转动，同时限制挡止杆的转动角度，使得挡止杆仅能绕转轴轴线向球阀固定座的外侧摆动设定角度，避免挡止杆摆动幅度过大。

进一步的，所述球阀固定座包括内套筒和外套筒，内套筒的顶部连接有沿内套筒的径向凸出于内套筒的顶部限位板，内套筒的底部连接有沿内套筒的径向凸出于内套筒的底部限位板，外套筒套设在内套筒外且位于顶部限位板和底部限位板之间，外套筒的长度小于顶部限位板和底板限位板之间的间距；

外套筒的底部设有开口朝下的避让槽，底部限位板上开设有连接槽，连接槽内在底部限位板的周向上依次布置的两壁面为所述安装壁面，所述转轴两端的插块分别插入连接槽内的两安装壁面上的插孔内，挡止杆的顶部插入对应的避让槽内，避让槽、外套筒的底面与底部限位板之间的空间形成所述容纳槽；

所述顶部限位板与外套筒之间连接有压簧，压簧用于顶推外套筒，使避让槽的槽底面压紧在挡止杆上；

所述避让槽的内侧设有自上往下朝外倾斜的顶推面，顶推面用于在随外套筒向上移动的过程中将挡止杆顶推至外套筒的外侧；

所述锁紧螺母螺纹连接在外套筒的外侧壁上，锁紧螺母用于在转动时与挡止杆相互靠近，以使挡止杆压紧在待检测管道的内侧壁上；

所述密封件套设在外套筒的外侧，密封件位于锁紧螺母的下方。

上述技术方案的有益效果是：将球阀固定座做成包括外套筒和内套筒的结构，将外套筒套设在内套筒上，在内套筒的顶部和底部分别设置顶部限位板和底部限位板，用于限制外套筒的移动路程，在顶部限位板和外套筒的顶端之间设置压簧，在外套筒的底端开设具有顶推面的避让槽，在球阀固定座需要穿过待检测管道上的检测孔时，将挡止杆收至容纳槽内，压簧的弹力使外套筒压紧在挡止杆上，避免挡止杆晃动，在球阀固定座的底部穿进待检测管道的内腔中时，通过向上拉动外套筒，使避让槽的槽底面离开挡止杆，同时带动顶推面向上移动，顶推面向外顶推挡止杆，使挡止杆绕转轴的轴线摆动至外套筒的外侧，之后向上提拉着内套筒，旋拧锁紧螺母，使外套筒先向上移动至极限位置，继续旋拧锁紧螺母，最终使挡止杆压紧在待检测管道的内侧壁上，实现对整个球阀固定座在待检测管道上的锁紧固定。

进一步的，所述顶部限位板和外套筒中的至少一个部件上在两者的对接位置处设有开口朝向另一部件设置的安装槽，以在外套筒压紧在顶部限位板上时，压簧被压紧在安装槽内。

上述技术方案的有益效果是：设置安装槽使压簧压缩到一定程度时被收纳在安装槽内，使得球阀固定座组装完成后压簧不会露出，外形更美观。

进一步的，所述顶部限位板的底面与所述外套筒的顶面之间设有密封圈。

上述技术方案的有益效果是：加强密封，避免待检测管道内的气体从外套筒及内套筒之间的缝隙内泄漏。

进一步的，所述挡止杆为弹性伸缩杆。

上述技术方案的有益效果是：挡止杆可伸缩且具有弹性，当设置有多根挡止杆时，可以保证每根挡止杆均能压紧在待检测管道的弧形的内侧壁上。

进一步的，所述外套筒上套设有垫片，垫片位于所述锁紧螺母与密封件之间。

上述技术方案的有益效果是：避免锁紧螺母与密封件接触而导致在旋拧锁紧螺母时对密封件造成磨损与变形。

附图说明

通过参考附图阅读下文的详细描述，本发明示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本发明的若干实施方式，并且相同或对应的标号表示相同或对应的部分，其中：

图1为本发明提供的一种热式气体质量流量计的结构示意图一；

图2为本发明提供的一种热式气体质量流量计的结构示意图二；

图3为本发明提供的一种热式气体质量流量计的结构示意图三；

图4为本发明提供的一种热式气体质量流量计中的球阀固定座的结构示意图一；

图5为本发明提供的一种热式气体质量流量计中的球阀固定座的结构示意图二；

图6为本发明提供的一种热式气体质量流量计的剖视图；

图7为图6中B处的结构放大示意图；

图8为本发明提供的一种热式气体质量流量计中的挡止杆的结构示意图；

图9为本发明提供的一种热式气体质量流量计中的内套筒的结构示意图；

图10为图9中A处的结构放大示意图；

图11为本发明提供的一种热式气体质量流量计的另一种实施例的结构示意图。

附图标记说明：

1、检测主体；2、检测杆；201、检测探头；3、止退螺母；4、球阀；5、待检测管道；6、密封件；7、锁紧螺母；8、外套筒；801、避让槽；802、顶推面；9、内套筒；10、压簧；11、顶部限位板；1101、安装槽；12、底部限位板；1201、连接槽；1202、转动腔；1203、限位腔；13、挡止杆；1301、球形杆端；14、转轴；15、插块；1501、转动部；1502、限位部；16、密封圈；17、连接套筒段；18、套筒；1801、挡止杆容纳槽。

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，本领域技术人员应知，下面所描述的实施例是本公开一部分实施例，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。

如图1、图2、图3、图4和图5所示，一种热式气体质量流量计，包括检测主体1，检测主体1的底部连接有检测杆2，定义检测杆2沿上下方向延伸，检测主体1位于检测杆2的顶端。检测杆2上自上向下依次设有止退螺母3、球阀4和球阀固定座。球阀固定座包括内套筒9和外套筒8，内套筒9的顶端连接有顶部限位板11，顶部限位板11的横截面呈圆环形，内套筒9的底端连接有底部限位板12，外套筒8套设在内套筒9上，且外套筒8位于顶部限位板11和底部限位板12之间，顶部限位板11的底面与底部限位板12的顶面之间的间距尺寸大于外套筒8的长度尺寸。顶部限位板11的上方设有一段与内套筒9同轴的连接套筒段17，连接套筒段17的外侧壁上设有外螺纹，上述球阀4螺纹连接在连接套筒段17上。

顶部限位板11上开设有横截面呈环形且开口朝下设置的安装槽1101，内套筒9外套设有压簧10，压簧10位于安装槽1101的槽底面与外套筒8的顶面之间，且压簧10的两端分别焊接在顶部限位板11和外套筒8上。如图6和图7所示，内套筒9外套设有一圈密封圈16，密封圈16位于顶部限位板11的底面与外套筒8的顶面之间，在压簧10的伸缩行程内，外套筒8的顶面和顶部限位板11的底面能够压紧在密封圈16上，以避免待检测管道5内的气体由外套筒8与内套筒9之间泄漏。

外套筒8的底端开设有四个绕外套筒8的轴线等间隔布置的避让槽801，避让槽801于外套筒8的底面与侧壁上均设有开口，避让槽801的内侧壁上具有一段顶推面802，顶推面802自上往下朝向外套筒8的外侧倾斜。

如图9所示，底部限位板12上设有四个绕内套筒9的轴线等间隔布置的连接槽1201，连接槽1201沿上下方向贯穿底部限位板12。连接槽1201具有两个相对设置的侧壁，两相对设置的侧壁上各开设有一个插孔，如图10所示，插孔包括呈圆柱形的转动腔1202和与转动腔1202同轴并设于转动腔1202外侧的限位腔1203，限位腔1203的横截面呈扇环形。连接槽1201内设有挡止杆13，挡止杆13的底端垂直连接有转轴14，转轴14的轴长尺寸等于连接槽1201中的两相对设置的侧壁之间的间距尺寸，转轴14的两端各设有一个凹槽，凹槽内插设有插块15，插块15与凹槽的槽底面之间连接有弹簧，按压插块15时可使弹簧压缩，使插块15完全收至凹槽内，凹槽与弹簧的结构在图中未示出。如图8所示，插块15包括呈圆柱形的转动部1501和与转动部1501同轴并设于转动部1501外侧的限位部1502，限位部1502的横截面呈扇环形。转轴14上的两个插块15分别用于插设在连接槽1201内的两个插孔内，上述限位腔1203的圆心角度数大于限位部1502的圆心角度数，以使插块15插入插孔内之后能够在插孔内摆动一定的角度。上述挡止杆13为弹性伸缩杆，挡止杆13具有球形杆端1301。

上述外套筒8的底面与底部限位板12的顶面之间设有间距，当该球阀固定座需要穿过待检测管道5上的检测孔时，将挡止杆13收至外套筒8与底部限位板12之间，各挡止杆13的顶部分别插设在上述的各避让槽801内，上述顶推面802抵靠在挡止杆13的球形杆端1301上，此时上述压簧10处于压缩状态，压簧10对外套筒8施加向下的弹力，使避让槽801的槽底面压紧在挡止杆13上，使挡止杆13保持在位于外套筒8与底部限位板12之间的状态，不影响挡止杆13穿过待检测管道5上的检测孔。当球阀固定座插进待检测管道5的内腔，各挡止杆13完全进入待检测管道5的内腔后，向上拖动外套筒8，顶推面802随外套筒8向上移动，顶推面802向外顶推挡止杆13，使挡止杆13向外摆动。

外套筒8的外侧套设有密封件6，密封件6呈倒锥形，密封件6的外侧壁用于与待检测管道5上呈倒锥形的检测孔的孔壁相贴合，密封件6的顶端凸出于待检测管道5的外侧壁，外套筒8上还套设有垫片，垫片位于密封件6的上方，外套筒8上螺纹连接有锁紧螺母7，锁紧螺母7位于垫片的上方。

本发明在使用时，该热式气体质量流量计在出厂状态时，止退螺母3、球阀4、球阀固定座均套设在检测杆2上，挡止杆13位于外套筒8与底部限位板12之间的空间内，安装时，需要先在待检测管道5上加工出呈倒锥形的检测孔，然后旋拧球阀固定座，使球阀固定座与球阀4分离。将球阀固定座从检测杆2上取下，使球阀固定座穿过待检测管道5上的检测孔，当挡止杆13完全伸入待检测管道5的内腔后，向上拖动外套筒8，使外套筒8向上远离挡止杆13，在远离的过程中顶推面802向外顶推挡止杆13的球形杆端1301，推动挡止杆13向外摆动，之后手持内套筒9并向上拖动内套筒9，使各挡止杆13压紧在待检测管道5的内侧壁上，旋拧锁紧螺母7，锁紧螺母7向下移动，使密封件6压紧在呈倒锥形的检测孔内，锁紧螺母7在被旋拧着向下移动的过程中，先反推着外套筒8向上移动至外套筒8的顶面压紧在密封圈16上，之后外套筒8顶推着内套筒9向上移动，挡止杆13与锁紧螺母7相配合，使挡止杆13压紧在待检测管道5的内侧壁上并锁紧，将整个球阀固定座固定在待检测管道5上，同时，使密封件6的锥形外侧壁与检测孔的孔壁紧密贴合，密封件6的内侧壁与外套筒8的外侧壁紧密贴合，避免待检测管道5内的气体泄漏。

球阀固定座组装完成后，旋拧球阀4，将球阀4螺纹连接在连接套筒段17上，将检测杆2沿球阀4、球阀固定座内腔插入待检测管道5的内腔中，使检测探头201伸至待检测管道5内的中间位置处，旋拧止退螺母3，使检测杆2及检测主体1固定在待检测管道5上，即完成对整个热式气体质量流量计的组装。

本发明通过设置锁紧螺母7与挡止杆13，使得球阀固定座可以通过被锁紧螺母7锁紧的方式连接在待检测管道5上，不用将球阀固定座焊接在待检测管道5上，组装球阀固定座的方式更加简便，人人可操作，也不会因焊接失误造成待检测管道5的报废，有效避免浪费。

在本实施例中，挡止杆13采用弹性伸缩杆，以在设置了超过两根挡止杆13时也能保证每根挡止杆13都能压紧在待检测管道5的内侧壁上，在其它实施例中，挡止杆13采用不可弹性伸缩的普通直杆，此时，仅设置一根挡止杆13或两根挡止杆13，避免有挡止杆13的顶端不与待检测管道5的内侧壁相接触。

在本实施例中，球阀固定座包括内套筒9和外套筒8，且内套筒9上设有顶部限位板11和底部限位板12，通过设置压簧10将外套筒8压紧在挡止杆13上使挡止杆13能够保持在收在球阀固定座内的状态，通过在外套筒8上设置顶推面802，向上移动外套筒8时使顶推面802顶推挡止杆13，使挡止杆13摆动至球阀固定座外侧，在其它实施例中，球阀固定座为一个套筒18，此时该热式气体质量流量计的结构如图11所示，套筒18的底部设有挡止杆容纳槽1801，挡止杆13通过转轴14连接在挡止杆容纳槽1801内，插块15与插孔之间设置有扭簧，扭簧使挡止杆13在不受外力作用时维持在伸出球阀固定座外的状态，在球阀固定座穿过检测孔的过程中，挡止杆13在检测孔的孔壁的阻挡下向内侧转动至挡止杆容纳槽1801内，在挡止杆13穿过检测孔后，扭簧恢复形变使挡止杆13弹出球阀固定座。

Claims (5)

1.一种热式气体质量流量计，包括：

检测主体和连接在检测主体上的检测杆；

其特征在于，还包括：

球阀固定座，套设在所述检测杆上，球阀固定座的底部连接有底部挡止件，底部挡止件的底部转动地连接在球阀固定座上，底部挡止件具有在球阀固定座穿过待检测管道上的检测孔时收纳在球阀固定座内的收拢状态，还具有进入待检测管道内腔后伸出球阀固定座的伸出状态；

密封件，套设在所述球阀固定座上，密封件的外侧壁呈倒锥形，用于与待检测管道上呈倒锥形的所述检测孔相匹配，密封件用于穿设在待检测管道上的检测孔的孔壁与球阀固定座的外侧壁之间；

锁紧螺母，螺纹连接在球阀固定座的外侧壁上，且位于所述密封件的上方，锁紧螺母用于在转动时与处于伸出状态的所述底部挡止件相互靠近，以使底部挡止件压紧在待检测管道的内侧壁上，并将所述密封件压紧在待检测管道上的检测孔的孔壁与球阀固定座的外侧壁之间；

所述球阀固定座上设有容纳槽，所述底部挡止件转动地连接在容纳槽内，底部挡止件用于在穿过待检测管道上的检测孔的过程中收拢在容纳槽内，并在进入待检测管道内腔后伸出容纳槽；

所述容纳槽沿上下方向延伸，所述底部挡止件为挡止杆，挡止杆在随球阀固定座穿过待检测管道上的检测孔的过程中收至容纳槽内，并在进入待检测管道的内腔之后朝向球阀固定座的外侧摆动至容纳槽外；

所述挡止杆的底端连接有垂直于挡止杆的转轴，转轴的两端各连接有一块可沿转轴的轴线方向滑动的插块，插块与转轴之间连接有弹簧，所述球阀固定座上具有两相对设置的安装壁面，两安装壁面上分别设有相对设置的插孔，转轴两端的插块分别插入两个相对设置的插孔内，以将挡止杆连接在球阀固定座上；

所述插块包括呈圆柱形的转动部和横截面呈扇环形的限位部，限位部同轴设于转动部的外侧，所述插孔包括呈圆柱形的转动腔和横截面呈扇环形的限位腔，限位腔同轴设于转动腔的外侧，转动腔供转动部对应插入，限位腔供限位部对应插入，限位腔的圆心角大于限位部的圆心角，以使插块可在插孔内转动设定角度；

所述球阀固定座包括内套筒和外套筒，内套筒的顶部连接有沿内套筒的径向凸出于内套筒的顶部限位板，内套筒的底部连接有沿内套筒的径向凸出于内套筒的底部限位板，外套筒套设在内套筒外且位于顶部限位板和底部限位板之间，外套筒的长度小于顶部限位板和底板限位板之间的间距；

外套筒的底部设有开口朝下的避让槽，底部限位板上开设有连接槽，连接槽内在底部限位板的周向上依次布置的两壁面为所述安装壁面，所述转轴两端的插块分别插入连接槽内的两安装壁面上的插孔内，挡止杆的顶部插入对应的避让槽内，避让槽、外套筒的底面与底部限位板之间的空间形成所述容纳槽；

所述顶部限位板与外套筒之间连接有压簧，压簧用于顶推外套筒，使避让槽的槽底面压紧在挡止杆上；

所述避让槽的内侧设有自上往下朝外倾斜的顶推面，顶推面用于在随外套筒向上移动的过程中将挡止杆顶推至外套筒的外侧；

所述锁紧螺母螺纹连接在外套筒的外侧壁上，锁紧螺母用于在转动时与挡止杆相互靠近，以使挡止杆压紧在待检测管道的内侧壁上；

所述密封件套设在外套筒的外侧，密封件位于锁紧螺母的下方。

2.根据权利要求1所述的一种热式气体质量流量计，其特征在于，所述顶部限位板和外套筒中的至少一个部件上在两者的对接位置处设有开口朝向另一部件设置的安装槽，以在外套筒压紧在顶部限位板上时，压簧被压紧在安装槽内。

3.根据权利要求1或2所述的一种热式气体质量流量计，其特征在于，所述顶部限位板的底面与所述外套筒的顶面之间设有密封圈。

4.根据权利要求1或2所述的一种热式气体质量流量计，其特征在于，所述挡止杆为弹性伸缩杆。

5.根据权利要求1或2所述的一种热式气体质量流量计，其特征在于，所述外套筒上套设有垫片，垫片位于所述锁紧螺母与密封件之间。