CN1257390C - 一种具有提速功能的均速流量测量装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种测量流体流量的装置，具体是一种具有提速功能的均速流量测量装置。为解决现有技术存在的无均速功能、管道直径适用范围窄的问题，其技术方案是：一种具有提速功能的均速流量测量装置，由测量棒和连接头组成，测量棒由总压管和静压管构成，总压管和静压管的宽度在共用隔板处最宽且总压管的宽度大于静压管的宽度；测量棒上设置数组总压、静压取压点；总压取压孔设置于总压管的管壁对称弧线连接处；静压取压孔对称设置于静压管上靠近隔板处的管壁上。上述测量棒的外侧、沿测量棒轴向平行对称设置有两块提速板，提速板截面的内型面为向测量棒方向凸出的圆弧线、椭圆弧线、弧线加直线或折线，外型面为平直线或向外凸的光滑弧线。
Description
所属技术领域：
本发明涉及一种用于测量流体流量的装置，具体涉及一种具有提速功能的均速流量测量装置。
背景技术：
随着电子技术的飞跃发展，流量测量二次仪表的发展已达到很高的水平，但流量测量一次仪表的发展较慢，存在着很多不足之处，为此申请人分别在1998年和2000年发明了专利号为“98 2 32751.X”和“00 2 34506.4”的两项专利技术。但在实际使用中，又发现了一些新的问题：1.按平均速度点设计，无均速功能：在使用现场的实际工艺流程中，设计给定的大管道流量计直管段长度较短且阻力件型式多样化，导致流场不标准、各测量点截面流速分布有奇变；2.按大管道设计，管道直径适用范围窄：专利号为“98232751.X”和“00234506.4”专利技术产品仅适用于管道直径D≥400mm的大管道，不适用于为数众多的管道直径在D＝100～400mm范围内的管道进行流量计量。
发明内容：
本发明要克服现有技术无均速功能、管道直径适用范围窄的问题。
为解决现有技术存在的问题，本发明的技术方案是，一种具有提速功能的均速流量测量装置，由测量棒7和连接头组成，其特殊之处在于：所述测量棒7由总压管11和静压管15构成，所述总压管11和静压管15的截面管壁12分别由对称的弧线和共用的隔板16构成，总压管11的弧线弧度小于静压管15的弧线弧度，总压管11和静压管15的宽度在隔板16处最宽且总压管11的宽度大于静压管15的宽度；所述测量棒7上设置数组总压、静压取压点，每组总压、静压取压点位于同一截面上，总压取压孔9设置有一个，位于总压管11的管壁12的对称弧线连接处，静压取压孔14对称设置有两个，位于静压管15上、靠近隔板16处的管壁12上；所述测量棒7的外侧、沿测量棒7轴向平行对称设置有两块提速板17，所述提速板17与测量棒7之间沿长度方向设置有多块定位隔板18；所述提速板17横截面的长度为测量棒7横截面长度的1±0.2倍。
上述的总压取压孔9设置于粗糙的山凹面10内。
上述提速板17截面的内型面为向测量棒方向凸出的圆弧线、椭圆弧线、弧线加直线或折线，所述的外型面为平直线或向外凸的光滑弧线。
上述总压取压孔9是长条形孔。该结构防堵功能好，且自身具有小范围的均速功能，有助于提高测量精度。
上述总压取压孔9是圆形。
上述总压管11的管壁12的截面弧线为椭圆弧线或圆弧线，所述静压管15的管壁12的截面是椭圆弧线或三顶端设置有倒圆的锥台形。
与现有技术相比，本发明的优点：
1.均速性能好：本发明的测量棒贯穿管道直径，采用两种均速方法复合取压。这样，当测量点截面流速分布有奇变时仍能较好地实现均速测量，提高测量结果的准确度。
2.对测量的流体速度适用范围宽：本发明在保持径向自动均速功能的前提下，可在管道中气流速度较小V＝4～16m/s时使用，灵敏度较现有技术有所提高；尤其是增加了一对提速板的方案，在流量相同条件下使静压区流速显著提高，差压信号成倍提升，它成功解决了低风速下如何提高测量灵敏度的技术问题。经实验表明，它的流量信号(差压)比现有技术约增大1倍，测量灵敏度大幅度提高，远大于国外进口的同类型产品。它可在风速V＝4～70m/s范围内使用，也可在水流速度V＝0.3～4～10m/s范围内使用。
3.测量下限低：本发明依据均速管测量原理和空气动力学原理发展而来。它保持并完善了径向自动均速功能，又增加了信号提升功能，且总压取压孔开在表面粗糙的山凹面内，有利于提高总压恢复系数，使测量下限下延。
4.扩展了管道直径使用范围：本发明强度和刚度大，迎风面积小，不仅适用于管道直径D≥400mm的大管道，也适用于管道直径D＝100～400mm范围的所有管道，具体来说，本发明适用的管道尺寸为：园管DN＝100～9000mm；矩形管h×b＝100×100-9000×9000mm，大大扩展了管道直径的适用范围。
5.压力损失小：在节能方面，通常要求安装的流量计带来的压力损失应尽量小。本发明不仅可满足取压要求，且流线形好，迎风面积小，所带来的压力损失可减至最小。
6.稳定性好、准确度高、安全可靠：静压管的宽度比总压管窄，静压取压孔开在总压管后、静压管侧面，即贴近总压管与静压管接合处的台阶，避免了安装方向的偏差或流向偏斜等而导致静压改变，且提高了防堵性能。经试验检测证明，本发明流量信号大，稳定性好，准确度高。同时结构简单，且强度和刚度大，不易损坏，使用寿命长。
附图说明：
图1是本发明实施例1的结构示意图；
图2是实施例1中测量棒截面放大示意图；
图3是本发明实施例2的结构示意图；
图4是实施例2中测量棒截面放大示意图。
附图标记说明如下：
1——静压接管咀，2——温度插座，3——总压接管咀，4——法兰式连接盘，5——密封垫片，6——加强套，7——测量棒，8——安装座，9——总压取压孔，10——山凹面，11——总压管，12——管壁，13——台阶，14——静压取压孔，15——静压管，16——隔板，17——提速板，18——定位隔板。
具体实施方式：
实施例1，参见图1、图2。本实施例1所描述的产品由测量棒7、加强套6、安装座8、密封垫片5和连接头组成。所说的测量棒7焊接安装在连接头中法兰式连接盘4的下侧。在法兰式连接盘4的上表面安装了三只接管咀：总压接管咀3、温度插座2和静压接管咀1，在总压接管咀3和静压接管咀1上还各有一只吹洗接咀。所说的测量棒7截面呈“大头鱼”形，由总压管11和静压管15构成。所说的总压管11和静压管15的管壁12的截面分别由对称的弧线和共用的隔板16构成，总压管11的弧线为椭圆弧线的一半，静压管15的弧线为长短轴相差较大的椭圆弧线的一半，总压管11和静压管15的宽度在隔板16处最宽且总压管11的宽度大于静压管15的宽度，接合处形成台阶13；所说的总压管11和静压管15之间的隔板16截面为弧形。所述测量棒7上设置六组总压、静压取压点，每组总压、静压取压点上的总压取压孔9和静压取压孔14位于同一截面上，这六组总压、静压取压点位置的确定可以采用线性一对数法和平均速度点法复合确定。所述总压管11的前端，即总压管11的管壁12的对称弧线连接处，设置有粗糙的山凹面10，总压取压孔9设置于其中，总压取压孔9是两端为半圆中间为长方形的长条形孔。所说的静压取压孔14对称设置在静压管15两侧、靠近隔板16处的管壁12上，即贴近台阶13，静压取压孔14为圆形孔。总、静压管11、15外表面光滑。
本发明实施例的结构中，测量棒横截面尺寸为宽B＝12～60mm，长L＝25～120m，总压管的宽度比总压管窄1～5mm。
实施例2，参见图3、图4。本方案是在实施例1中所描述的测量棒7的基础上改进的，它与实施例1的不同之处是在测量棒7的两侧各增加一块提速板17，提速板17以测量棒截面的对称轴线为对称并平行于测量棒7，该提速板17的横截面与测量棒7的横截面等长度，其截面的内型面为圆弧线，外型面为平直线。在测量棒7与提速板17之间沿长度方向设置有多块定位隔板18，将测量棒7分割成二个或多个尺寸精确的矩形文丘利喷咀。以管径D＝400mm为例，设置五块定位隔板18，将测量棒7分割成四个矩形文丘利喷咀。
本发明实施例结构中测量棒横截面尺寸为B＝25～100mm，长L＝25～120mm，测量棒横截面上的两只并排的文丘利喷咀喉部宽度d＝3～10mm。
在实施例1和实施例2中所说的隔板16截面可以是弧形，也可以是平板形，弧形的弧度及朝向可视加工需要而定。
Claims (6)
1、一种具有提速功能的均速流量测量装置，由测量棒(7)和连接头组成，其特征在于：所述测量棒(7)由总压管(11)和静压管(15)构成，所述总压管(11)和静压管(15)的截面管壁(12)分别由对称的弧线和共用的隔板(16)构成，总压管(11)的弧线弧度小于静压管(15)的弧线弧度，总压管(11)和静压管(15)的宽度在隔板(16)处最宽且总压管(11)的宽度大于静压管(15)的宽度；所述测量棒(7)上设置数组总压、静压取压点，每组总压、静压取压点位于同一截面上，总压取压孔(9)设置有一个，位于总压管(11)的管壁(12)的对称弧线连接处，静压取压孔(14)对称设置有两个，位于静压管(15)上、靠近隔板(16)处的管壁(12)上；所述的测量棒(7)的外侧、沿测量棒(7)轴向平行对称设置有两块提速板(17)，所述提速板(17)与测量棒(7)之间沿长度方向设置有多块定位隔板(18)；所述的提速板(17)横截面的长度为测量棒(7)横截面长度的1±0.2倍。
2、如权利要求1所述的一种具有提速功能的均速流量测量装置，其特征在于：所述的总压取压孔(9)设置于粗糙的山凹面(10)内。
3、如权利要求2所述的一种具有提速功能的均速流量测量装置，其特征在于：所述的提速板(17)截面的内型面为向测量棒方向凸出的圆弧线、椭圆弧线、弧线加直线或折线，所述的外型面为平直线或向外凸的光滑弧线。
4、如权利要求3所述的一种具有提速功能的均速流量测量装置，其特征在于：所述的总压取压孔(9)是长条形孔。
5、如权利要求3所述的一种具有提速功能的均速流量测量装置，其特征在于：所述的总压取压孔(9)是圆形。
6、如权利要求5所述的一种具有提速功能的均速流量测量装置，其特征在于：所述的总压管(11)的管壁(12)截面的光滑弧线为椭圆弧线或圆弧线，所述静压管(15)的管壁(12)的截面是椭圆弧线或三顶端设置有倒圆的锥台形。
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