CN201740553U - 双参量质量流量计 - Google Patents

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周国祥
易辉耀
王京安
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BEIJING POSTAN NEW CENTURY OBSERVATION AND CONTROL TECHNOLOGY Co Ltd
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Abstract

本实用新型涉及一种双参量质量流量计,包括差压传感器、漩涡频率传感器和直通管道;所述直通管道分设为三段:入口段、中间段和出口段,所述入口段和出口段的内径相同,中间段的内径小于入口段的;所述差压传感器包括差压变送器和与差压变送器连接的两根取压管,所述两根取压管分别与入口段、中间段连通;所述漩涡频率传感器包括漩涡发生体、电连接的漩涡检测探头和信号处理器,所述漩涡发生体和漩涡检测探头设在中间段。本实用新型结构简单,由于各连接出为渐变式连接为一体,阻力损失小,造价低,适用于气体介质的质量流量测量。

Description

[0001] 本实用新型涉及流量测量领域,尤其涉及一种用于测定圆形管道内气体或液体介 质质量流量的双参量质量流量计。
背景技术
[0002] 目前测量流体的质量流量有直接法和间接法两种方式。科里奥利质量流量计是直 接法的典型代表,流体在旋转的管内流动时会对管壁产生一个力,它是科里奥利在1832年 研究水轮机时发现的,简称科氏力。质量流量计以科氏力为基础,在传感器内部有两根平行 的T型振管,中部装有驱动线圈,两端装有拾振线圈,变送器提供的激励电压加到驱动线圈 上时,振动管作往复周期振动,工业过程的流体介质流经传感器的振动管,就会在振管上产 生科氏力效应,使两根振管扭转振动,安装在振管两端的拾振线圈将产生相位不同的两组 信号,这两个信号差与流经传感器的流体质量流量成比例关系。计算机解算出流经振管的 质量流量。不同的介质流经传感器时,振管的主振频率不同,据此解算出介质密度。其精度 高,功能强,但结构复杂、价格高,对气体,特别是低压气体的测量,由于产生的科氏力较弱, 测量误差大。
[0003] 通过测量流体组份,得到流体密度,从而获得流体质量是间接法的质量流量计,但 要测量流体组份需要使用色谱分析仪,价格也很昂贵,不便于推广应用。
[0004] 流量测量领域中,经常需要实时检测混合气体,即含有多组份介质的混合气体, 如:干气、原料气、天然气、混合煤气、蒸汽等;由于其组份情况复杂,采用常规的装置测量 其质量流量难以实现。在中小口径管道上采用体积流量计配套组份分析仪或在线密度计实 现修正的方法,价格昂贵,不宜采用。
实用新型内容
[0005] 本实用新型针对上述现有技术的不足,提供一种适用于测量气体介质的双参量质 量流量计,结构简单,阻力损失小,通过测量节流件差压及旋涡分离频率,推算出被测流体 的密度及质量。
[0006] 为解决上述技术问题,本实用新型采用如下技术方案:一种双参量质量流量计,包 括差压传感器、漩涡频率传感器和直通管道;所述直通管道分设为三段:入口段、中间段和 出口段,所述入口段和出口段的内径相同,中间段的内径小于入口段的;所述差压传感器包 括差压变送器和与差压变送器连接的两根取压管,所述两根取压管分别与入口段、中间段 连通;所述漩涡频率传感器包括漩涡发生体、电连接的漩涡检测探头和信号处理器,所述漩 涡发生体和漩涡检测探头设在中间段。
[0007] 优选的,所述入口段或出口段与中间段之间为内径渐变地连接为一体。
[0008] 优选的,所述取压管分别垂直地与入口段、中间段连通。
[0009] 优选的,所述漩涡发生体和漩涡检测探头为涡街流量计。
[0010] 优选的,所述中间段的内径d与入口段内径D之比为0. 3彡d/D彡0. 8。[0011] 优选的,所述与中间段的连通的取压管轴线至漩涡发生体左端面的距离La为: 0. 5d彡La彡4d ;其中d为中间段的内径。
[0012] 优选的,所述入口段与中间段之间的渐变形成的圆锥角α a为: 15° ^ Qa^ 30°。
[0013] 优选的,所述出口段与中间段之间的渐变形成的圆锥角Cib为:30° ^ ab 彡 60°。
[0014] 与现有技术相比,本实用新型具有的优点:采用直管式通道,便于气体流体通过; 将该直通管道的中间一段设为内径缩小,从而致使该直通管道中流体的流速的不一致,中 间段的流速较大,因此将差压传感器连接在两个不同流速的管道间,即可得到与介质流量 与密度相关的差压值。而漩涡频率传感器的漩涡发生体和检测探头设在流速较大的中间段 中,根据产生的漩涡频率即可得到流体的流量,而与流体的密度无关;再结合测量的时间, 即可得到流体的质量和流量。
[0015] 整个产品的结构简单,由于各连接出为渐变式连接为一体,阻力损失小,造价低, 适用于气体介质的质量流量测量。
附图说明
[0016] 图1是本实用新型产品的结构示意图;
[0017] 附图标记说明:
[0018] 11-入口取压管;12-阀门;13-差压变送器;
[0019] 21-漩涡发生体;22-漩涡检测探头;23-漩涡频率信号处理器;
[0020] 3-直通管道;31-入口段;32-圆锥渐缩段;33-中间段;34-圆锥渐扩段;35-出口 段。
具体实施方式
[0021] 下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。
[0022] 如图1所示的一种双参量质量流量计,包括差压传感器、漩涡频率传感器和直通 管道3 ;将直通管道3分设为三段:入口段31、中间段33和出口段35,其中入口段31和出 口段35的内径相同,而中间段33的内径小于入口段31的;被检测的气体介质以一定的流 速从入口段31进入本实用新型双参量质量流量计中,穿过中间段33时由于管径变小,此 处流速增加,然后又由管径变大流速变回初始状态经出口段35流出。
[0023] 差压传感器包括差压变送器13和与差压变送器13连接的两根取压管11,两者之 间的连接管上设有阀门12 ;两根取压管11分别与入口段31、中间段33连通;由于气体介质 在直通管道3中流速有变化,两根取压管11得到的压差值。
[0024] 漩涡频率传感器包括漩涡发生体21、电连接的漩涡检测探头22和信号处理器23, 漩涡发生体21设在中间段33中,高流速的流体经过漩涡发生体21时会产生一定频率的漩 涡,然后被设在中间段33中的漩涡检测探头22检测到。检测到的漩涡频率输送至信号处 理器23,实际操作中可以采用现有产品涡街流量计来替代漩涡发生器21和漩涡检测探头 22。
[0025] 为了保证直通管道3中流体的流速稳定转变,入口段31或出口段35与中间段33之间为内径渐变地连接为一体,也即形成了锥状的圆锥渐缩段32和圆锥渐扩段34。
[0026] 在实际操作中,便于压差值的测量准确,取压管11分别垂直地与入口段31、中间 段33连通。
[0027] 中间段的内径d与入口段内径D之比为0. 3彡d/D彡0. 8。
[0028] 与中间段的连通的取压管轴线至漩涡发生体左端面的距离LaS :0. 5d^La^4d; 其中d为中间段的内径。
[0029] 入口段与中间段之间的渐变形成的圆锥角%为:15°彡Cia彡30°。
[0030] 出口段与中间段之间的渐变形成的圆锥角ab为:30° ( Cib彡60°。
[0031] 将上述测量得到的差压信号经测量阀门输入差压变送器13,经差压变送器13转 换为电信号输入配套的流量计算机。而将介质流经旋涡发生体21时产生旋涡,旋涡的频率 仅与介质流量相关,而与介质密度无关。旋涡频率探头22测得的频率值经漩涡频率信号处 理器23输入配套的流量计算机。通过流量计算机可实时对经过该双参量质量流量计的流 体进行测量,如密度、质量和体积。本产品适用于各种气体检测,如:干气(原料气)、天然 气、混合煤气、蒸汽等。
[0032] 以上所述仅是本实用新型的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技 术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和 润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

  1. 一种双参量质量流量计,其特征在于:该双参量质量流量计包括差压传感器、漩涡频率传感器和直通管道;所述直通管道分设为三段:入口段、中间段和出口段,所述入口段和出口段的内径相同,中间段的内径小于入口段的;所述差压传感器包括差压变送器和与差压变送器连接的两根取压管,所述两根取压管分别与入口段、中间段连通;所述漩涡频率传感器包括漩涡发生体、电连接的漩涡检测探头和信号处理器,所述漩涡发生体和漩涡检测探头设在中间段。
  2. 2.如权利要求1所述的双参量质量流量计,其特征在于:所述入口段或出口段与中间 段之间为内径渐变地连接为一体。
  3. 3.如权利要求1所述的双参量质量流量计,其特征在于:所述取压管分别垂直地与入 口段、中间段连通。
  4. 4.如权利要求1所述的双参量质量流量计,其特征在于:所述漩涡发生体和漩涡检测 探头为涡街流量计。
  5. 5.如权利要求1所述的双参量质量流量计,其特征在于:所述中间段的内径d与入口 段内径D之比为0. 3彡d/D彡0. 8。
  6. 6.如权利要求3所述的双参量质量流量计,其特征在于:所述与中间段的连通的取压 管轴线至漩涡发生体左端面的距离La为:0. 5d彡La彡4d ;其中d为中间段的内径。
  7. 7.如权利要求2所述的双参量质量流量计,其特征在于:所述入口段与中间段之间的 渐变形成的圆锥角叭为:15°彡30°。
  8. 8.如权利要求2所述的双参量质量流量计,其特征在于:所述出口段与中间段之间的 渐变形成的圆锥角ab为:30°彡Cib彡60°。
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