CN204027606U - 一种高压角式涡街流量计 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开的一种高压角式涡街流量计，其特征在于，包括一传感器壳体和可拆卸地安装在所述传感器壳体上的芯体组件所述传感器壳体内的流体流动方向为直角式，其中流体的进口位于所述传感器壳体的底部，流体的出口位于所述传感器壳体的一侧部。本实用新型将探头、积算仪表和上盖连为一体构成芯体组件与传感器壳体间通过紧固螺栓相连接，通过拆卸紧固螺栓便可将芯体组件整体拆下进行清洗或送检；现场安装的传感器壳体内装入表芯或替代上盖管路可正常作业而不需停产。解决了涡街流量计送检维护与现场管路不能长时间停产的矛盾，并大大降低了维护送检过程中安装和拆卸费用。

Description

一种高压角式涡街流量计

技术领域：

本实用新型涉及工业自动化领域，特别涉及一种油田上高压注水使用的耐高压可拆卸式一体化的高压角式涡街流量计。

背景技术：

油田上高压注水压力很高一般有16MPa、25MPa、32MPa甚至更高，高压注水流量计一般使用普通高压干式水表或电子水表，其工作原理是通过液体的动能使叶轮产生旋转，叶轮的旋转使磁钢产生旋转磁场，旋转磁场带动磁片转动或磁传感器翻转产生脉冲使其计数。在流量范围内叶轮的转速可看成与流量成正比。

但是由于油田上向注水井中高压注水过程中压力较大，同时容易产生压力波动，而压力波动时所产生的震动也较大。另外由于高压干式水表塑料叶轮与中心轴高速旋转，在高速和高震动环境下，塑料叶轮易产生偏磨现象，从而影响到叶轮的正常旋转。

另外高压注水过程中，水中的杂质使塑料叶轮容易发卡，产生过水不转现象，影响到计量的准确性。

再者高压注水过程中，水中不可避免有污油、杂质及聚合物等会对铜壳体产生腐蚀，腐蚀严重使叶轮相对铜壳体间隙增大造成测量误差的加大。

磁电式涡街流量计是一种结合了“卡门涡街”原理，电磁感应原理的新型检测方式的新型流量计，近几年也开始在油田上高压注水使用。当介质以一定速度流过三角柱旋涡发生体时，在三角柱体两侧后面产生一个交替排列的旋涡带，称之为“卡门涡街”，由于三角柱旋涡发生体两侧交替产生旋涡，封装在壳体内磁铁产生磁场因交替旋涡的作用产生与旋涡相同频率的脉冲信号，放大器将这种电荷信号进行放大、滤波、整形，最后输出频率与介质流速成正比的脉冲信号，送至积算仪进行处理和显示。它解决了一般应力式涡街抗振动性能不好的问题，但大部分现有磁电式涡街流量计产品存在如下问题：

1.磁电式涡街流量计水平式安装，占用空间大，不利于在油田注水间安装。

2.现有的磁电式涡街流量计不能耐高压。

3.磁电式涡街流量计不能可拆卸式安装，清洗和维修不方便。；

因此，需要一种耐高压、测量精度高、高可靠、耐腐蚀磨损、可拆卸清洗的高压角式涡街流量计。

实用新型内容：

本实用新型针对上述技术问题，通过对涡街流量计传感器的受力方式、结构进行改进而提供一种耐高压可拆卸式一体化的高压角式涡街流量计，它解决了一般应力式涡街抗振动性能不好的问题，由于该高压角式涡街流量计的芯体采用全不锈钢，耐腐蚀，测量范围广、压损小、性能稳定、准确度高，耐高压，可拆卸式，角式结构安装方便等优点，可广泛应用于油田等高压注水；

本实用新型所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种高压角式涡街流量计，其特征在于，包括一传感器壳体和可拆卸地安装在所述传感器壳体上的芯体组件，所述传感器壳体内的流体流动方向为直角式，其中流体的进口位于所述传感器壳体的底部，流体的出口位于所述传感器壳体的一侧部。

在本实用新型的一个优选实施例中，在所述传感器壳体内设置有一计量流道，所述计量流道的底部与所述流体的进口贯通，计量流道的侧部与所述流体的出口贯通，计量流道的顶部为开口状以便于安装所述芯体组件；所述芯体组件包括内套、上盖、带有探头的传感器组件、漩涡发生体、一对磁钢、压紧螺母、带有电连接部件的旋塞和积算仪表，所述上盖具有同轴的一法兰和位于所述法兰底面上且向下延伸的第一配合轴段以及位于所述第一配合轴段底面上且向下延伸的第二配合轴段，在所述上盖的法兰上周向均布设置有若干螺栓通孔，对应与这些螺栓通孔在所述传感器壳体上配置有周向均布的内螺纹孔；在所述上盖的法兰底面上、第一配合轴段的外围设置有一环形密封圈嵌入槽，对应所述环形密封圈嵌入槽，在所述传感器壳体上设置有一环形凸台；在所述上盖的中心配置有一传感器安放螺孔和探头穿过孔；所述内套的顶部与所述上盖中的第二配合轴段连接；在所述内套的上部靠近其与所述第二配合轴段的连接处的套壁上均布开设有由若干腰形通水孔；所述漩涡发生体配置在所述内套内的中部，所述一对磁钢对称配置在所述内套外的中部；所述压紧螺母具有同轴的一外螺纹、一内螺孔和一探头穿出孔；

所述芯体组件与传感器壳体之间的组装方式如下：首先组装所述芯体组件，具体是将带有探头的传感器组件中的探头下部穿过传感器安放螺孔和探头穿过孔并由探头穿过孔的底部插入到内套中，同时带有探头的传感器组件中的传感器部分推入传感器安放螺孔中，再将压紧螺母旋入所述的传感器安放螺孔内，并通过绝缘垫将带有探头的传感器组件中的传感器部分压紧在所述传感器安放螺孔内，带有探头的传感器组件中的探头上部向上穿过压紧螺母的探头穿出孔；将所述带有电连接部件的旋塞旋入到压紧螺母的内螺孔中使所述电连接部件与所述探头的顶端电接触；所述积算仪表安装在一连杆部件的顶部，所述连杆部件的下部通过螺栓固定在所述上盖上，连接部件与上盖之间设置有密封垫；积算仪表中的信号线穿过所述连接部件与所述旋塞中的电连接部件连接；

整个芯体组件组装好以后，首先在上盖的环形密封圈嵌入槽内放置一环形金属垫，并在内套的下部套有一个或多个密封圈，然后上盖反扣在传感器壳体上，并将芯体组件中的内套插入到传感器壳体的计量流道，然后将整个芯体组件向下推，使上盖上的第一配合轴段与计量流道上段配合连接，同时使内套的下段与流体的进口配合连接，然后调整上盖的周向位置，使上盖的法兰上的螺栓通孔与传感器壳体上的内螺纹孔一一对应，最后将紧固螺栓穿过上盖上的螺栓通孔与传感器壳体上的内螺纹孔紧固即可。这样通过拆卸紧固螺栓便可将芯体组件整体拆下进行清洗或送检；现场安装的传感器壳体内装入表芯或替代上盖管路可正常作业而不需停产。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述内套为直通管或变径管。采用变径管时可检测到更小的流量下限，增加可测量流量范围和提高测量精度。

本实用新型将上盖和探头一体，然后安装到传感器壳体上，只要合理设计传感器壳体、上盖、压紧螺母、紧固螺栓的大小和厚度，可耐高压达40MPa。

从本实用新型结构可知，本实用新型可耐高压达40MPa甚至更高；采用变径管时可检测到更小的流量下限，增加可测量流量范围和提高测量精度。传统流量计维护与送检时需将整台流量计拆下，特别是口径大的高压流量计体积庞大，费时费力，另现场管路需长时间停产，本实用新型将探头、积算仪表和上盖连为一体构成芯体组件与传感器壳体间通过紧固螺栓相连接，通过拆卸紧固螺栓便可将芯体组件整体拆下进行清洗或送检；现场安装的传感器壳体内装入表芯或替代上盖管路可正常作业而不需停产。解决了涡街流量计送检维护与现场管路不能长时间停产的矛盾，并大大降低了维护送检过程中安装和拆卸费用。

附图说明：

以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本实用新型。

图1为现有技术涡街流量计结构图。

图2为本新型技术涡街流量计结构图。

具体实施方式：

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

图1为现有技术油田上高压注水流量计一般结构图，主要有内置旋涡发生体的壳体a1、带有探头a2的传感器、连杆a3、积算仪表a4,这种结构为水平安装式不能是角式，一般都需要周期维护或检测，送检时需将整台流量计拆卸，另现场管路需长时间停产。由于是高压流量计，为了承受高的压力传感器壳体a1都为铸造件，体积大，重量重，拆卸一台大口径高压流量计一般都要2-3人且需航车等吊重工具，费时，费力。

如图2所示，图中给出的高压角式涡街流量计包括一传感器壳体100和芯体组件200。传感器壳体100内的流体流动方向为直角式，其中流体的进口110位于传感器壳体100的底部，流体的出口120位于传感器壳体100的侧部。流体自下而上流入从右边流出，流体方向改变为直角。在传感器壳体100内设置有一计量流道130，计量流道130的底部与流体的进口110贯通，侧部与流体的出口120贯通，计量流道130的顶部为开口状以便于安装芯体组件200。

芯体组件200包括内套210、上盖220、带有探头231的传感器组件230、漩涡发生体240、一对磁钢241、242、压紧螺母250、带有电连接部件261的旋塞260和积算仪表270。

上盖220具有同轴的法兰221和位于法兰221底面上且向下延伸的第一配合轴段222以及位于第一配合轴段222底面上且向下延伸的第二配合轴段223，在上盖220的法兰221上周向均布设置有若干螺栓通孔221a，对应与这些螺栓通孔221a在传感器壳体100上配置有周向均布的内螺纹孔140；在上盖220的法兰221底面上、第一配合轴段222的外围设置有一环形密封圈嵌入槽224，对应该环形密封圈嵌入槽224，在传感器壳体100上设置有一环形凸台150；在上盖220的中心配置有一传感器安放螺孔225和探头穿过孔226。

内套210为直通管或变径管，图中为直通管。采用变径管时可检测到更小的流量下限，增加可测量流量范围和提高测量精度。内套210的顶部与上盖220中的第二配合轴段223之间通过焊接或螺钉方式连接，在内套210的上部靠近其与第二配合轴段223的连接处的套壁上均布开设有由若干腰形通水孔211。漩涡发生体240配置在内套210内的中部，一对磁钢241、242对称配置在内套210外的中部；压紧螺母250具有同轴的一外螺纹251、一内螺孔252和一探头穿出孔253；

芯体组件200的组装方式如下：首先将带有探头231的传感器组件230中的探头231下部穿过上盖220中的传感器安放螺孔225和探头穿过孔226并由探头穿过孔226的底部插入到内套210中，同时带有探头231的传感器组件230中的传感器部分232推入传感器安放螺孔225中，再将压紧螺母250旋入传感器安放螺孔225内，并通过绝缘垫280将带有探头231的传感器组件230中的传感器部分232压紧在传感器安放螺孔225内，带有探头231的传感器组件230中的探头231上部向上穿过压紧螺母250的探头穿出孔253；将带有电连接部件261的旋塞260旋入到压紧螺母250的内螺孔252中使电连接部件261与探头231的顶端电接触；积算仪表270安装在一连杆部件290的顶部，连杆部件290的下部通过螺栓291固定在上盖220上，连接部件290与上盖220之间设置有密封垫292；积算仪表270中的信号线穿过连接部件290与旋塞260中的电连接部件261连接。

整个芯体组件200组装好以后，首先在上盖220的环形密封圈嵌入槽224内放置一环形金属垫227，并在内套210的下部套有一个或多个密封圈212，然后上盖220反扣在传感器壳体100上，并将芯体组件200中的内套210插入到传感器壳体100的计量流道130，然后将整个芯体组件200向下推，使上盖上的第一配合轴段222与计量流道130上段配合连接，同时使内套210的下段与流体的进口110配合连接，内套210下部的一个或多个密封圈212使得内套210的下段与流体的进口110之间形成良好的密封，保证流体全部流入内套210中并流过内套210内的漩涡发生体240，再全部通过内套210上的若干腰形通水孔211以及传感器壳体100上的流体的出口120流出。当高压水流自下而上流过旋涡发生体240在其后方产生交替旋涡，一对磁钢241、242产生磁场因交替旋涡的作用产生与旋涡相同频率的脉冲信号，探头231将这种脉冲电荷信号送至积算仪表270中放大器将这种电荷信号进行放大、滤波、整形、处理和显示出对应的流量。

然后调整上盖220的周向位置，使上盖220的法兰221上的螺栓通孔221a与传感器壳体100上的内螺纹孔140一一对应，最后将紧固螺栓160穿过上盖220上的螺栓通孔221a与传感器壳体100上的内螺纹孔140紧固即可。芯体组件200的上盖220与传感器壳体100间通过紧固螺栓160压紧环形金属垫227以达到高压密封。

本实用新型将上盖220和探头231一体，然后安装到传感器壳体100上，当高压流体流入时其主要受压部件为传感器壳体100、上盖220、探头231上的受力传递到压紧螺母250，只要合理设计传感器壳体100、上盖220、压紧螺母250、紧固螺栓的大小和厚度，可耐高压达40MPa。

本实用新型通过紧固螺栓160便可将芯体组件200整体拆下进行清洗或送检，一般1人便可完成；现场安装的传感器壳体内装入表芯或替代上盖管路可正常作业而不需停产。解决了涡街流量计送检维护与现场管路不能长时间停产的矛盾，并大大降低了维护送检过程中安装和拆卸费用。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (3)

1.一种高压角式涡街流量计，其特征在于，包括一传感器壳体和可拆卸地安装在所述传感器壳体上的芯体组件所述传感器壳体内的流体流动方向为直角式，其中流体的进口位于所述传感器壳体的底部，流体的出口位于所述传感器壳体的一侧部。 

2.如权利要求1所述的一种高压角式涡街流量计，其特征在于，在所述传感器壳体内设置有一计量流道，所述计量流道的底部与所述流体的进口贯通，计量流道的侧部与所述流体的出口贯通，计量流道的顶部为开口状以便于安装所述芯体组件；所述芯体组件包括内套、上盖、带有探头的传感器组件、漩涡发生体、一对磁钢、压紧螺母、带有电连接部件的旋塞和积算仪表，所述上盖具有同轴的一法兰和位于所述法兰底面上且向下延伸的第一配合轴段以及位于所述第一配合轴段底面上且向下延伸的第二配合轴段，在所述上盖的法兰上周向均布设置有若干螺栓通孔，对应与这些螺栓通孔在所述传感器壳体上配置有周向均布的内螺纹孔；在所述上盖的法兰底面上、第一配合轴段的外围设置有一环形密封圈嵌入槽，对应所述环形密封圈嵌入槽，在所述传感器壳体上设置有一环形凸台；在所述上盖的中心配置有一传感器安放螺孔和探头穿过孔；所述内套的顶部与所述上盖中的第二配合轴段连接；在所述内套的上部靠近其与所述第二配合轴段的连接处的套壁上均布开设有由若干腰形通水孔；所述漩涡发生体配置在所述内套内的中部，所述一对磁钢对称配置在所述内套外的中部；所述压紧螺母具有同轴的一外螺纹、一内螺孔和一探头穿出孔。 

3.如权利要求2所述的一种高压角式涡街流量计，其特征在于，所述内套为直通管或变径管。