CN1987389A

CN1987389A - 高浓度黏稠物料输送管道压力测试装置

Info

Publication number: CN1987389A
Application number: CN 200610145072
Authority: CN
Inventors: 吴淼; 潘越
Original assignee: China University of Mining and Technology Beijing CUMTB
Current assignee: China University of Mining and Technology Beijing CUMTB
Priority date: 2006-12-01
Filing date: 2006-12-01
Publication date: 2007-06-27

Abstract

本发明是关于一种管道压力传感装置，适用于高浓度黏稠物料输送管道的压力测试；包括短管、导向法兰、传动螺杆、驱动螺母、紧固螺母、紧固法兰、间接传压装置、压力传感器等；压力传感器通过螺纹与传动螺杆连接，传动螺杆经驱动螺母的螺纹传动带动传感器作上下运动，可以测量压力输送管道从轴心到管壁间不同点的正向压力，还可以转动传动螺杆带动传感器在一定角度范围内旋转，测量同一点处不同方向的压力，实现对压力分布呈各向异性的高浓度黏稠物料进行多点和多角度的压力测试；该传感装置通过硅油将压力传递给压力传感器，有效的避免了输送介质对传感器膜片的直接磨损，提高了压力传感器的使用寿命。

Description

高浓度黏稠物料输送管道压力测试装置

技术领域

本发明涉及一种管道压力测试装置，特别是涉及一种可以适用于测量高浓度黏稠物料在输送管道内压力分布的压力测试装置。

背景技术

高浓度黏稠物料的固体颗粒浓度为55％-80％，在管道输送中压力分布呈各向异性，也就是在管道径向截面上从轴心到管壁压力分布不同，而且在管道内的任意点上不同方向的压力也不同。同时物料中含有的固体小颗粒冲击和摩擦而造成传感器的敏感元件的破损以至失效。目前用于输送管道压力测量的传感器，主要针对于气体、牛顿流体(如水、油等)和低粘度浆体等压力分布呈各向同性的物料在管道输送中的压力测量，不能适用于测量管道内输送高浓度、高粘度的物料压力变化。

发明内容

本发明的主要目的在于，提供一种能够用于测量高浓度粘稠物料管道输送过程中压力变化的压力传感装置，所要解决的技术问题是使其能够准确地测量出高浓度均质粘稠物料管道输送压力的动态变化。

本发明的另一目的在于，可以根据不同的要求随时更换测量位置、测量点和测量角度，从而更加适于实用。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种管道压力传感装置，其包括：一个与主管路相连接的短管，短管左右两端为法兰式结构，短管的中间部位管壁处开口并焊接法兰形成一个三通管；一个中心开导向孔的导向法兰，连接于短管的开口处；一个传动螺杆，其安装于导向法兰中心导向孔上；一个驱动螺母，其安装于传动螺杆上部；一个紧固螺母，安装于传动螺杆上，其位置在驱动螺母上方；一个用于测量油压的压力传感器，其上端连接于传动螺杆下端；一套间接传压装置，其连接于压力传感器引压孔端；一个紧固法兰，其安装于传动法兰上端；以及一组密封圈。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的管道压力传感装置，所述的短管与主管路的管径相同，短管两端具有两个管路连接法兰，法兰规格与主管路法兰相同；三通管的法兰尺寸不随主管路管径的变化而变化。

前述的管道压力传感装置，所述的导向法兰两端加工凸台，上端凸台处加工凹槽，导向法兰中心开导向孔，导向孔内壁加工密封槽，安装O形密封圈。

前述的管道压力传感装置，所述的传动螺杆分成螺纹杆和光杆两部分：螺纹杆用于传动，光杆用于导向和密封。传动螺杆下端内孔加工螺纹，中心加工通孔，倒T形压力传感器信号线由传动螺杆中心通孔引出。

前述的管道压力传感装置，所述的驱动螺母下端加工凸台。

前述的管道压力传感装置，所述的压力传感器为倒T形，上端和引压孔端加工螺纹。

前述的管道压力传感装置，所述的间接传压装置由传压短管和橡胶隔膜组成，传压短管内壁加工螺纹，其一端安装橡胶隔膜，另一端与倒T形压力传感器引压孔端连接，短管内腔充满硅油。

前述的管道压力传感装置，所述的橡胶隔膜的形状为碟型，凸起朝向短管内物料的一侧，材质为耐油橡胶。

本发明是一种管道压力传感装置，由三通管、导向法兰、传动螺杆、驱动螺母、压力传感器、间接传压装置、紧固法兰、紧固螺母等组成。

当管道内输送物料时，粘稠物料从短管的一端进入，另一端流出。由于压力的作用，粘稠物料在输送过程中会充满整个短管，于是就挤压橡胶隔膜。由于隔膜上端充满了液压油，而油受压后产生的形变很小，所以隔膜直接把承受到的粘稠物料的压力传递给油缸内的压力油。根据力的平衡原理，隔膜两端的压力是相等的，即油缸内油的压力即为管道中粘稠物料的压力。因此由压力传感器测量出油缸内油的压力，就可以获得管道中物料所受的压力。橡胶隔膜价格低廉，可以作为易损件更换。

压力传感器和传动螺杆伸入管道内部分会对物料在管道内的压力分布产生扰动，该压力传感器为倒T形，引压孔端向前探出，在发生扰动前即采集了测量信号，避免了扰动信号对测量结果的影响。

压力传感器上端连接于传动螺杆下端，传动螺杆分成螺纹杆和光杆两部分：螺纹杆用于传动，光杆用于导向和密封。紧固法兰将驱动螺母下端的凸台限制在导向法兰上端的凹槽内，使其只能转动而不能上下移动，当旋转驱动螺母时，其带动传动螺杆作直线运动，压力传感器随之作直线上下运动；转动传动螺杆即可带动压力传感器作圆周运动。就可以测量管道径向截面上不同点和不同方向上的压力。

压力传感器运动到测试确定位置后压紧紧固法兰，将驱动螺母固定在导向法兰上，再将紧固螺母旋紧在驱动螺母上，使传动螺杆和驱动螺母之间不再发生相对转动，保证传感器在管道中位置固定。

传压短管一端安装橡胶隔膜，正对来压方向，另一端与压力传感器测压孔相连。橡胶隔膜起隔离和传压的作用。短管中充满硅油。当高粘稠物料经过短管时，物料挤压橡胶隔膜，橡胶隔膜把压力传递给油缸内的硅油，再用压力变送器测出油缸内的油压，就可以间接得出管道中的压力。避免了物料对传感器的直接冲击和磨损，

本发明提供了一种新型的用于测量高浓度均质粘稠物料管道输送过程中压力变化的传感装置，其有益效果是。(1)良好的动态响应特性，该装置能够准确地测量出高粘稠物料管道输送压力的动态变化；(2)安装使用方便，可以根据不同的要求随时更换测量位置、测量点和测量角度(只要在安装管路的时候事先在需要测量压力的地方安装短管)；使用寿命长，可以方便的更换受损的橡胶隔膜。

综上所述，本发明特殊结构的管道压力传感装置。其性能可靠、使用寿命长、安装使用方便。其具有上述诸多的优点及实用价值，并在同类产品中未见有类似的结构设计公开发表或使用而确属创新。

附图说明

图1：本发明的结构示意图；

图2：本发明的局部放大图；

图3：本发明在压力输送管道上的安装示意图

其中：

1：短管 2：导向法兰

3：传动螺杆 4：驱动螺母

5：紧固螺母 6：紧固法兰

7：密封圈 8：间接传压装置

9：压力传感器 10：橡胶隔膜

11：传压短管 12：压力传感器测压孔

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的高浓度黏稠物料输送管道用压力测试装置其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细描述如下：

请参阅图1、图2所示，本发明较佳实施例的高浓度黏稠物料输送管道用压力测试装置，其主要包括：

短管1左右两端为法兰式结构，通过螺栓与主管路的法兰相连接，构成一个密封的管路输送系统；在短管1的管壁上开口并焊接开口法兰形成一个三通管，其中心线与短管的中心线相垂直。短管1左右两端的法兰规格与主管路法兰相同，但三通管的法兰尺寸不随主管路管径的变化而变化。

导向法兰2安装并通过螺栓固定于短管1的开口法兰上；其两端加工凸台，上端凸台处加工凹槽，导向法兰中心开导向孔，导向孔内壁加工密封槽，安装O形密封圈7。对安装在导向孔内的传动螺杆的光杆部分进行密封，防止物料从导向孔和传动螺杆的间隙处泄漏。

传动螺杆3分成螺纹杆和光杆两部分，传动螺杆的光杆部分安装在导向法兰2的导向孔内，其可以在导向孔内作直线运动和转动；传动螺杆的螺纹杆部分安装驱动螺母4和紧固螺母5。

驱动螺母4下端加工凸台，紧固法兰6将驱动螺母4下端的凸台限制在导向法兰2上端的凹槽内，使其只能转动而不能上下移动，当旋转驱动螺母4时，其带动传动螺杆3作直线运动；也可直接旋转传动螺杆使其转动一定角度。

压力传感器9为倒T形，上端与传动螺杆3下端内孔螺纹连接，其随传动螺杆3作直线运动或旋转，就可以测量管道径向截面上不同点和不同方向上的压力。其信号线由传动螺杆3中心通孔引出。

间接传压装置8由橡胶隔膜10和传压短管11组成，传压短管11一端安装橡胶隔膜10，正对来压方向，另一端与压力传感器测压孔端12螺纹相连。短管内腔充满硅油。

工作原理：

短管内输送物料的压力通过橡胶隔膜传递给液压油，传压短管内的液压油再将压力传递到压力传感器，通过压力传感器将管道内物料的压力显示出来。

压力传感器上端连接于传动螺杆下端，传动螺杆分成螺纹杆和光杆两部分：螺纹杆用于传动，光杆用于导向和密封。紧固法兰将驱动螺母下端的凸台限制在导向法兰上端的凹槽内，使其只能转动而不能上下移动，当旋转驱动螺母时，其带动传动螺杆作直线运动，压力传感器随之作直线上下运动；转动传动螺杆即可带动压力传感器作圆周运动。就可以测量管道同一径向截面上不同点和不同方向上的压力。

请参阅图3所示，多个该压力测试装置配合使用可以测量压力管道内各管段间的压力变化。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims

1、一种适用于高浓度黏稠物料输送管道的压力传感装置，其特征在于其包括：

一个与主管路相连接的短管(1)，短管左右两端为法兰式结构；一个中心开导向孔的导向法兰(2)，连接于短管的开口处，连接处安装“O”形密封圈(7)；一个传动螺杆(3)，其安装于导向法兰(2)中心导向孔上；一个驱动螺母(4)，其安装于传动螺杆(3)上部；一个紧固螺母(5)，其安装于传动螺杆(3)上，位置在驱动螺母(4)上方；一个用于测量油压的压力传感器(9)，其上端连接于传动螺杆(3)下端，其信号线由传动螺杆(3)中心通孔引出；一套间接传压装置(8)，其连接于压力传感器(9)引压孔端；一个紧固法兰(6)，其安装于导向法兰(2)上端。

2、根据权利要求1所述的管道压力传感装置，其特征在于其中所述的间接传压装置(8)由传压短管(11)和橡胶隔膜(10)组成，传压短管(11)一端安装橡胶隔膜(10)，朝向来压方向，另一端与压力传感器(9)引压孔端连接，传压短管(11)内腔充满硅油。

3、根据权利要求1所述的管道压力传感装置，其特征在于其中所述的短管(1)与主管路的管径相同，其短管的中间部位管壁处开口并焊接法兰形成一个三通管，两端具有两个管路连接法兰。

4、根据权利要求1所述的管道压力传感装置，其特征在于其中所述的导向法兰(2)两端加工凸台，上端凸台处加工凹槽，中心开导向孔，导向孔内壁加工密封槽，安装“O”形密封圈。

5、根据权利要求1所述的管道压力传感装置，其特征在于其中所述的传动螺杆(3)分成螺纹杆和光杆两部分：螺纹杆用于传动，光杆用于导向和密封传动螺杆(3)下端内孔加工螺纹，中心加工通孔。

6、根据权利要求1所述的管道压力传感装置，其特征在于其中所述的驱动螺母(4)下端加工凸台。

7、根据权利要求1所述的管道压力传感装置，其特征在于其中所述的压力传感器(9)为倒T形，上端和引压孔端加工螺纹。

8、根据权利要求1所述的管道压力传感装置，其特征在于其中所述的间接传压装置，其中的传压短管(11)内壁加工螺纹。

9、根据权利要求1所述的管道压力传感装置，其特征在于其中所述的间接传压装置，其中的橡胶隔膜(10)的形状为碟型，材质为耐油橡胶。