CN202041237U - 非满管测量流量计 - Google Patents
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Abstract
一种非满管测量流量计，属于管道式流量计领域。包括管状仪表外壳，仪表外壳内部设置管状的绝缘夹层和防腐绝缘层，其特征在于：防腐绝缘层埋设电容层，防腐绝缘层的内壁下方设置电磁流量传感器，防腐绝缘层的内壁设置电导率测试探头，电容层、电磁流量传感器和电导率测试探头的输出端设置连接流量计算机。本实用新型结构简单，体积小，安装施工简单，适用性广，量程宽，抗震，抗粘污，是一种理想的特殊工艺条件下的非满管测量流量计，适用于安装于各种不同管径的管道，对各种介质进行流体测量。
Description
技术领域
本实用新型属于管道式流量计领域，具体说是一种非满管测量流量计。
背景技术
目前，管道式流量计是当前过程控制及流量计量方面应用的最成功的最广泛的一种流量测量方式。目前，不论是差压式、速度式、动量式、旋翼式等所有的流量计均要求介质充满管道，满管式的测量方式。目前国内也有插入式的流量计，比如插入式V锥，均速管，威力巴，阿牛巴等，但也都要求介质充满管道。
一般电磁流量计要求管内流体为满管状态，测量管内的流速V，对应测量管截面S的流量Q＝SxV。但是，在自来水行业、污水处理行业、公用工程行业普遍存在大管道、低流速、水介质无法充满管道的情况，生产又需要测量非满管状态下的流量。对于非满管的流量测量在测量V的同时还需要测量管内流体的高度H。为了实现非满管下流体的精确测量，提出了很多可用于非满管下的流量测量方法，例如中国公开专利用于测量非满管流量的电磁流量传感器及测量方法CN1928507、导电流体的非满管流量测量方法CNI01303247，此类测量方法使用流体高度H与液体阻抗Z的关系，通过测量阻抗Z得到流体的高度信息。然而，此类方法在流体高度位于电极最上侧到满管之间时，其阻抗变化不大，测量灵敏度很低，误差大。另外，由于不同流体介质的阻抗并不相同，因此，若要实现精确测量，在测量不同流体时必须进行重新标定。
目前，没有还没有可靠的解决手段。目前，市场迫切需求一种能解决国内大量存在的大管道，低流速的测量要求的流量仪表，特别是水处理行业，公用工程行业的大管道的液体测量中，当前的技术更是更无能为力，需求更是紧迫。
实用新型内容
根据以上现有技术中的不足，本实用新型所要解决的问题是，提供一种解决传统仪表的测量必须要求介质充满管道的缺点，并且具有适用性广，量程宽，抗粘污的非满管测量流量计。
本实用新型为解决技术问题所采用的技术方案为：一种非满管测量流量计，包括管状仪表外壳，仪表外壳内部设置管状的绝缘夹层和防腐绝缘层，其特征在于：防腐绝缘层埋设电容层，防腐绝缘层的内壁下方设置电磁流量传感器，防腐绝缘层的内壁设置电导率测试探头，电容层、电磁流量传感器和电导率测试探头的输出端设置连接流量计算机。
埋设的电容层与管道内的导电流体构成一个存贮电容，形成电容式液位传感器，液位变化会改变电容负荷，用以检测管道内的液位。该电容式液位传感器、电磁流量传感器和电导率测试探头将实时监测得到的液位信号、流量信号和导电率信号输入流量计算机，进行计算，测量非满管的流量。电导率测试探头可以补偿和修正液位误差。
其中优选方案是：
所述的仪表外壳的两端分别设置法兰。便于连接和安装。
所述的仪表外壳设置圆形涵洞式取流孔和检测面，圆形涵洞式取流孔固定电磁流量传感器。电磁流量传感器检测面和圆形涵洞式取流孔，通过法拉第电磁感应原理，可以检测管道内流体的流速变化，进而计算出管道内流量变化。
所述的仪表外壳的两端分别设置清洗喷头。当检测到流体流速为下降到0.1米/秒时，流量计算机自动控制前端高压水清洗喷头、后端高压水清洗喷头用以清洗流量计内部，保证正常运行。
本实用新型非满管测量流量计所具有的有益效果是：通过在防腐绝缘层埋设电容层，防腐绝缘层的内壁下方设置电磁流量传感器，防腐绝缘层的内壁设置电导率测试探头，电容层、电磁流量传感器和电导率测试探头的输出端设置连接流量计算机，利用形成的电容式液位传感器，可靠的非接触式密闭管道测量液位，法拉第电磁感应原理的底部检测流量传感器，带流量计算机控制的自动流量计清洗器，是对管道内流体测量方式的一次革命性的改进。
本实用新型结构简单，体积小，安装施工简单，适用性广，量程宽，抗震，抗粘污，是一种理想的特殊工艺条件下的非满管测量流量计，适用于安装于各种不同管径的管道，对各种介质进行流体测量。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型的使用状态示意图；
其中：1、法兰 2、绝缘夹层 3、电容层 4、防腐绝缘层 5、仪表外壳 6、9、清洗喷头 7、取流孔 8、检测面 10、流量计算机 11、电导率测试探头 12、液位面 13、电磁流量传感器。
具体实施方案
以下结合附图对本实用新型的实施例进行说明：
如图1、图2所示，仪表外壳5内部设置管状的绝缘夹层2和防腐绝缘层4。防腐绝缘层4埋设电容层3，防腐绝缘层4的内壁下方设置电磁流量传感器13，防腐绝缘层4的内壁设置电导率测试探头11，电容层3、电磁流量传感器13和电导率测试探头11的输出端设置连接流量计算机10。仪表外壳5的两端分别设置法兰1。仪表外壳5设置圆形涵洞式取流孔7和检测面8，圆形涵洞式取流孔7固定电磁流量传感器13。
埋设的电容层3与管道内的导电流体构成一个存贮电容，形成电容式液位传感器，液位变化会改变电容负荷，用以检测管道内的液位。该电容式液位传感器、电磁流量传感器13和电导率测试探头11将实时监测得到的液位信号、流量信号和导电率信号输入流量计算机10，进行计算，测量非满管的流量。电导率测试探头11可以补偿和修正液位误差。
电磁流量传感器检测面和圆形涵洞式取流孔，通过法拉第电磁感应原理，可以检测管道内流体的流速变化，进而计算出管道内流量变化。
仪表外壳5的两端分别设置清洗喷头6、9。当检测到流体流速为下降到0.1米/秒时，流量计算机10自动控制前端高压水清洗喷头9、后端高压水清洗喷头6用以清洗流量计内部，保证正常运行。
本实用新型提及的流量计算机10、高压水提供装置和管路为普通现有技术，为本行业技术人员所掌握。
工作原理及使用过程：
将连接法兰1与管道连接，在管道内液体满管时，仪表就是运行在普通的满管电磁流量计的状态。当管内液体不满管时，电导率测试探头11会检测出介质的电导率强度，如果小于5μs，则流量计算机10数据报警信号。如果电导率大于100μs，200μs，500μs，1000μs，根据流量计算机10的程序设置，根据介质电导率在管体内左右两侧埋设U型电容层3分别加载电压。液位变化，会改变电容式液位传感器的电容大小，检测出液位的高度；低电导率的液体需要较高的电容电压来检测液位。底部的电磁流量传感器7检测底部的液体流速，流量信号、液位信号、电导率信号分别输入流量计算机10的处理系统，根据预设的程序，进行曲线拟合和积分运算，完成非满管状态下流体测量。
当检测到流体流速为下降到0.1米/秒时，流量计算机10自动开启前端高压水清洗喷头9、后端高压水清洗喷头6用以清洗流量计内部，保证仪表的正常运行。当前后的高压水清洗喷头多次自动对管道底部的淤泥清淤，仍旧无法检测到流体流速时，输出报警信号给流量计算机10。
Claims (4)
1.一种非满管测量流量计，包括管状仪表外壳，仪表外壳内部设置管状的绝缘夹层和防腐绝缘层，其特征在于：防腐绝缘层埋设电容层，防腐绝缘层的内壁下方设置电磁流量传感器，防腐绝缘层的内壁设置电导率测试探头，电容层、电磁流量传感器和电导率测试探头的输出端设置连接流量计算机。
2.根据权利要求1所述的非满管测量流量计，其特征在于：所述的仪表外壳的两端分别设置法兰。
3.根据权利要求1所述的非满管测量流量计，其特征在于：所述的仪表外壳设置圆形涵洞式取流孔和检测面，圆形涵洞式取流孔固定电磁流量传感器。
4.根据权利要求1所述的非满管测量流量计，其特征在于：所述的仪表外壳的两端分别设置清洗喷头。
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