CN201034649Y - 半环均压式法兰取压多孔形孔板流量传感器 - Google Patents

Abstract

一种半环均压式法兰取压多孔形孔板流量传感器，包括左法兰体、右法兰体、孔板片、孔板左、右侧密封垫；左法兰体与右法兰体的外环壁上开有一个与取压管相通的取压孔；其特征在于：所述孔板片的中心有一个同心圆标准孔或同心圆锥形入口孔，在同心圆标准孔或同心圆锥形入口孔四周有一个或均布多个圆缺形孔；所述左法兰体与右法兰体均有一个半环式环形槽，该半环式环形槽的内环壁上开有两个或多个取压孔与流体输送管道相通。本实用新型具有高精度、低压损、低能耗的优点，能适应直管段不足、漩涡流、旋转流、两相流、脏污介质、低雷诺数、信噪比小、量程比大等要求，并准确测量。

Description

半环均压式法兰取压多孔形孔板流量传感器

技术领域

本实用新型涉及一种流量传感器。具体是集多孔形节流件与半环均压取压装置于一体的半环均压式法兰取压多孔形孔板流量传感器。

背景技术

现有的孔板流量传感器一般包括左法兰体、右法兰体、孔板片、孔板左、右侧密封垫；左法兰体与右法兰体的外环壁上开有一个与取压管相通的取压孔。它的法兰体上不具备均压腔或是全环均压，当在水平管道安装时，使气体介质中晰出液体的凝结或者液体介质中晰出气体的聚积会积存在均压腔中，导致测量误差。由于孔板片已经标准化，且结构简单，易于复制，价格低廉而获得广泛应用。由于自身结构的缺陷，还存在以下问题：

1、孔板流量传感器前后脏物沉积，导致大的或很大的测量误差。

2、孔板流量传感器在水平管道安装时，被测液体中晰出气体的聚集、或被测气体中晰出液体的积存等，均带来大的或极大的测量误差。

3、孔板片入口极易磨损。孔板的孔口边缘要求非常锐利，由于长期受流体的冲刷，因此极易磨损，影响测量精度，导致大的测量误差。

4、孔板流量传感器安装点前后直管段长度要求过长。孔板流量传感器准确测量的前提是：流经孔板流量传感器的流体必须是充分发展管流。

这需要流量传感器安装点前后有足够的直管段长度。当流量传感器安装点前后直管段不足，流体发生流速畸变、流束偏斜，会造成极大的测量误差。

5、孔板流量传感器的取压方式均为单点取压，在流速畸变、流束偏斜时导致测量误差。法兰取压及径距取压时均为单点钻孔取压；在环室取压时，取压环室与流体输送管道处处相通，仅有环室取压的作用，而无均压的作用。

6、孔板的压损大，能耗高。由于流体在孔板片孔口前后剧烈收缩与扩大，造成压力损失。压损是一种隐形能耗，往往易忽视，导致仪表运行费用高。

7、量程比小。因孔板流出系数C值的非线性度大，所以量程比小。孔板的量程比通常为：1∶3～1∶4。

8、低端雷诺数高。随着β值增大，低端雷诺数增大。在法兰取压孔板中，低端雷诺数随β值和管道直径D的增大而增加。在一个较大的低端雷

9、诺数范围段内不能准确测量，导致测量误差。

10、信噪比大。造成大的测量误差。

11、旋转流会带来极大的测量误差。在严重的旋转流作用下流出系数的变化达25％。

发明内容

本实用新型的目的就是提供一种高精度、低压损、低能耗，能适应直管段不足、漩涡流、旋转流、两相流、脏污介质、低雷诺数、信噪比小、量程比大要求的，并测量准确的半环均压式法兰取压多孔形孔板流量传感器。

本实用新型是通过以下技术方案实现的，即一种半环均压式法兰取压多孔形孔板流量传感器，包括左法兰体、右法兰体、孔板片、孔板左、右侧密封垫；左法兰体与右法兰体均有一个环形槽，在环形槽的外环壁上有一个与取压管相通的取压孔；其特征在于：所述孔板片的中心有一个同心圆标准孔或同心圆锥形入口孔，在同心圆标准孔或同心圆锥形入口孔四周有一个或均布多个圆缺形孔。

以标准孔板节流装置为基础，本实用新型中的多孔形孔板片，在孔板片的中心有一个同心圆标准孔或同心圆锥形入口孔，并在孔的四周均布有一个或多个圆缺孔，该圆缺形孔的开口部分可以是一个以管道内径为直径的圆面积的一部分。所述多个圆缺孔组(集)合的环形孔作用是：减小乃至消除了漩转流对流体测量精度的影响；在水平安装时，被测气体介质中的液体或固体微粒不会沉积或被测液体介质中晰出的气体不会聚集，消除了由此引起的测量误差。

由于采用了上述技术方案，本实用新型具有如下的优点：

1、多孔形孔板片的圆缺形孔，可使流体中的脏物顺利地流出，消除了孔板片前后的脏物沉积，从而消除由此而引起的测量误差。

2、多孔形孔板片的中心锥形入口孔，可减缓孔口磨损的速度，减小孔口磨损所带来的测量误差。

3、多孔形孔板片在同一圆周上均布有两个或两个以上的圆缺孔，多个圆缺孔在孔板片上组合成为一个环形孔。环形孔的结构可最大限度地消除旋转流的影响，在严重的旋转流作用下，流出系数的变化低于1％。

4、多孔形孔板片的多孔形结构，使流体在孔板片孔口前后不会发生大的收缩与扩大，从而最大限度减小了压力损失。

5、多孔形孔板片的多孔形结构，消除了孔板片前后的涡流，从而消除了取压口的堵塞。

6、当直管段不足，流束发生偏斜、流速畸变时，均压腔的取压点为同一圆周多点取压，各点不同的压力值在均压腔内均压后，使测量值接近于真值，因此减小流束偏斜或流速畸变对测量精度的影响。

7、半环均压结构，在流体流经水平管道时，消除了被测气体中的液体凝结或者被测液体中气体晰出聚集，从而减小信噪比，解决了信号波动所带来的测量误差。

8、多孔形孔板的环形孔结构，在流体流经水平管道时，被测气体中液体凝结或者被测液体中气体晰出，不会产生积聚，消除了由此带来的测量误差。

9、采用盲室均压结构，流体只能从环形槽内环壁取压孔进出均压腔，从而实现多点取压的均压作用。

10、多孔形孔板的多孔形结构，使其适用于低雷诺数、低流速流体流量的准确测量，低端雷诺数(Red_min)可达200。可实现宽量程比，量程比可达1∶20。

11、半环均压式法兰取压多孔形孔板流量传感器，其测量精度可达0.5级。

附图说明

本实用新型的附图说明如下：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1中的一种A-A剖面图；

图3为图1中的另一种A-A剖面图；

图4为孔板片的一种实施例子的结构示意图；

图5为图3中的B-B剖面图；

图6为孔板片的另一种实施例的结构示意图；

图7为图5中的C-C剖面图。

图中：1.左法兰体；2.右法兰体；3.孔板片；4.孔板左、右侧密封垫；5.取压管；6.取压孔；8.圆缺形孔；9.半环式环形槽；10.取压孔；11.左半环盲室均压腔；12.右半环盲室均压腔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

如图1、3～7所示，本实用新型包括左法兰体1、右法兰体2、孔板片3、孔板左、右侧密封垫4；左法兰体与右法兰体的外环壁上开有一个与取压管5相通的取压孔6；其特征在于：所述孔板片3的中心有一个同心圆标准孔或同心圆锥形入口孔，在同心圆标准孔或同心圆锥形入口孔四周有一个或均布多个圆缺形孔8。

如图4或6所示，为了防止液体中的泥沙、粉尘、悬浮物、纤维等沉积在孔口前后堵塞取压口，圆缺形孔8的开口部分是一个以管道内径为直径的圆面积的一部分。

如图1所示，为了减小流束偏斜或流速畸变的影响，使测量值接近真值，左法兰体、右法兰体上均设置有一个半环式环形槽9，半环式环形槽内环壁上均布有两个或两个以上的取压孔10，它们与流体输送管道相通，完成孔板片3前后多点取压。

如图1所示，所述半环式环形槽通过孔板片及孔板片左、右侧密封垫4密封分别构成左、右半环盲室均压腔11、12。

本实用新型以标准孔板节流装置为基础，在法兰体上形成半环盲室均压取压装置，其中所述的半环式环形槽可以通过填充形式形成，也可以在模具形成，还可以通过其它的方式形成，其形成部份的位置及大小可以根据需要进行设定。如图2所示，如以半环式环形槽通过填充形式形成为例，在水平安装的管道中，在测量液体或蒸汽流体时，其半环式环形槽的填充部份位于安装位置的上部；如图3所示，当在测量汽体流体时，半环式环形槽的填充部份位于安装位置的下部。

所述半环盲室均压腔的作用是：消除流速不均或流束畸形带来的测量误差，避免了被测液体介质中晰出的气体不会聚集和被测气体介质中晰出的液体或固体微粒不会聚集及堵塞在均压腔内，还避免了均压腔内的液体产生紊流而削弱其均压。

Claims (4)

1.一种半环均压式法兰取压多孔形孔板流量传感器，包括左法兰体(1)、右法兰体(2)、孔板片(3)、孔板左、右侧密封垫；左法兰体与右法兰体的外环壁上开有一个与取压管(5)相通的取压孔(6)；其特征在于：所述孔板片(7)的中心有一个同心圆标准孔或同心圆锥形入口孔，在同心圆标准孔或同心圆锥形入口孔四周有一个或均布多个圆缺形孔(8)。

2.如权利要求1所述的半环均压式法兰取压多孔形孔板流量传感器，其特征在于：圆缺形孔(8)的开口部分是一个以管道内径为直径的圆面积的一部分。

3.如权利要求1所述的半环均压式法兰取压多孔形孔板流量传感器，其特征在于：左法兰体、右法兰体上均设置有一个半环式环形槽(9)，半环式环形槽内环壁上均布有两个或两个以上的取压孔(10)，它们与流体输送管道相通，完成孔板片(3)前后多点取压。

4.如权利要求3所述的半环均压式法兰取压多孔形孔板流量传感器，其特征在于：所述半环式环形槽通过孔板片及设置在孔板片左、右侧的密封垫(4)密封分别构成左、右半环盲室均压腔(11、12)。

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