CN207456534U - 用于差压流量计的集成式接头和差压流量计 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于差压流量计的集成式接头(1)，所述集成式接头(1)包括大致长方体的本体(2)，在所述本体(2)的第一表面(3)上设置有用于差压变送器(11)的凹部(32、33)，在所述第一表面(3)上、与所述凹部(32、33)间隔一定距离(D)处设置有用于安装温度传感器(19)的温度传感器拆装孔(31)，所述距离(D)设置成当所述差压变送器(11)安装在所述集成式接头(1)上时，所述温度传感器拆装孔(31)仍然能够露出而不被所述差压变送器(11)所遮挡。本实用新型还涉及包括上述集成式接头(1)的差压流量计。

Description

用于差压流量计的集成式接头和差压流量计

技术领域

本实用新型涉及一种用于差压流量计的集成式接头。本实用新型还涉及一种采用这种集成式接头的差压流量计。

背景技术

本部分提供与本公开相关的背景技术信息，这些信息并不一定构成本实用新型的现有技术。

相关技术中均速管流量计以其安装简便、压损小、强度高、不受磨损影响、无泄漏等优点而成为测量流体流量的理想产品，并且广泛用于工矿企业的高炉煤气、压缩空气、蒸汽和其他液体、气体的流量测量。然而，该均速管流量计不能实现温度传感器的可独立拆装而不便于现场维修，并且该均速管流量计中对排气阀的设计不利于液体或气体的排出。

此外，相关技术中的提供了一体式温度测量(不需要在管道上单独开孔进行温度测量)的少数流量计存在测量温度精度偏差大的缺陷，导致流量值计算不精确，并且该一体式温度测量的流量计的制造成本高。

实用新型内容

本实用新型的一个或多个实施方式的目的是提供一种用于差压流量计的集成式接头以解决上述一个或多个问题。

本实用新型提供一种用于差压流量计的集成式接头，所述集成式接头包括大致长方体的本体，在所述本体的第一表面上设置有用于差压变送器的凹部，在所述第一表面上、与所述凹部间隔一定距离处设置有用于安装温度传感器的温度传感器拆装孔，所述距离设置成当所述差压变送器安装在所述集成式接头上时，所述温度传感器拆装孔仍然能够露出而不被所述差压变送器所遮挡。

优选地，在所述本体的与所述第一表面相对的第二表面上、在与所述温度传感器拆装孔相对应的位置处设置有用于一次检测原件的第一凸台，在所述第一凸台中设置有与所述温度传感器拆装孔连通的传感器通道以用于所述温度传感器的感温端的穿过。

优选地，所述凹部包括第一低压凹部和第一高压凹部，在所述第一低压凹部和所述第一高压凹部中分别设置有第一低压通道和第一高压通道，在所述第一凸台中还设置有第二低压通道和第二高压通道，所述第二低压通道和所述第二高压通道分别经由在所述本体中延伸的低压侧引压通道和高压侧引压通道与所述第一低压通道和所述第一高压通道连通。

优选地，在所述本体的与所述第一表面相邻的两个相对的表面上分别设置有邻近于所述第一低压通道和所述第一高压通道并且与所述第一低压通道和所述第一高压通道分别连通的低压侧截止阀安装孔和高压侧截止阀安装孔。

优选地，在所述本体的与所述第一表面相邻的其他两个相对的表面中的、邻近于所述低压侧截止阀安装孔和所述高压侧截止阀安装孔的一个表面上设置有与所述低压侧截止阀安装孔和所述高压侧截止阀安装孔连通的平衡阀安装孔。

优选地，在所述本体中设置有用于所述平衡阀安装孔的与所述低压侧截止阀安装孔连通的第一引压通道和与所述高压侧截止阀安装孔连通的第二引压通道，由所述平衡阀安装孔的第一引压通道、所述低压侧截止阀安装孔的引压通道、所述低压侧引压通道构成的低压侧通道和所述平衡阀安装孔的第二引压通道、所述高压侧截止阀安装孔的引压通道、所述高压侧引压通道构成的高压侧通道在所述平衡阀安装孔处会聚在一起。

优选地，在所述本体的与所述第一表面相邻的其他两个相对的表面中的、邻近于所述温度传感器拆装孔的一个表面上设置有与所述温度传感器拆装孔连通的温度传感器引线孔。

优选地，在所述第二表面上、与所述第一低压凹部和所述第一高压凹部相对应的位置处设置有用于排出阀的第二凸台。

优选地，在所述第二凸台中设置有分别与所述第一低压通道和所述第一高压通道连通的低压排出通道和高压排出通道。

优选地，在所述第一表面上围绕所述凹部设置多个差压变送器安装孔，所述温度传感器拆装孔设置在由所述多个差压变送器安装孔所围成的区域的外侧。

优选地，所述一次检测原件包括孔板、喷嘴或文丘里管。

本实用新型还提供了一种差压流量计，所述差压流量计包括上述的集成式接头，以及安装在所述集成式接头上的差压变送器、温度变送器、温度传感器、低压侧截止阀、高压侧截止阀、平衡阀以及排出阀中的至少一者。

优选地，所述差压流量计为一体化均速管流量计或一体化孔板流量计。

根据本实用新型实施方式的用于差压流量计的集成式接头具有下述有益效果中的一种或多种：1)本设计是一种集成式的差压流量计连接接头，通过集成的温度传感器可拆装口相对于变送器的位置偏移设计能够实现温度传感器的单独可拆装，使得方便维护温度传感器同时提供一体式的温度精确测量解决方案，而不会干扰变送器连接，2)此外，对连接接头内的引压通道的新型设计还能保证过程压力不在引压过程中发生泄漏；3)与现有设计相比，排出阀也集成在连接平台上，不再需要现有设计中起同等作用的共面法兰，整体重量减轻并且降低了成本，排出阀的位置也被优化以充分利用集成式连接平台的空间将排出阀集成于连接接头的底部，在大部分情况下特别是垂直安装的情况下比现有产品更利于液体/气体的排出，并且检修方便；4)合理设置低压侧截止阀、高压侧截止阀以及平衡阀的安装位置，以分别提供切断功能，并在调零时控制高/低压侧导通。

附图说明

通过以下参照附图提供的具体实施方式部分，将更加容易地理解本实用新型的特征和优点，在附图中：

图1示出相关技术的均速管流量计的立体图；

图2示出相关技术的托巴流量计的立体图；

图3示出采用了根据本实用新型一种实施方式的集成式接头的俯视立体图，其中示出了温度传感器拆装孔相对于用于差压变送器的凹部以一距离偏移；

图4示出图3的集成式接头的仰视立体图，其中示出了用于一次检测原件的第一凸台和用于排出阀的第二凸台；

图5示出图3的集成式接头的包括内部的引压通道设置的俯视透视图；

图6示出图3的集成式接头的仰视图；

图7示出了包括根据本实用新型的集成式接头的差压流量计的装配示意图；

图8示出了包括根据本实用新型的集成式接头的差压流量计的分解示意图。

具体实施方式

下面对优选实施方式的描述仅仅是示范性的，而绝不是对本实用新型及其应用或用法的限制。在本申请的描述中，术语“顶表面”、“底表面”、“左表面”、“右表面”、“前表面”和“后表面”是相对于附图中的实施方式的方向性描述以方便阐述并非意在限制。

首先参见图1和图2描述现有技术的流量计。图1中的均速管流量计实质属于一种差压式流量计，采用高低压的差压测量原理测量流体上游的动压力与下游的静压力之间形成的差压，从而达到测量流量的目的。该均速管流量计包括安装在连接平台18上的低压侧截止阀14、高压侧截止阀16、平衡阀15以及温度变送器13，在连接平台18的顶表面上设置有用于温度传感器的拆装孔(未示出)，当安装温度传感器之后，差压变送器11通过共面法兰17叠置在温度传感器上以安装在连接平台18上，其中，共面法兰17中设置用于流体压力传输的通道以用于差压变送器11对流体的高低压力的差值测量，并且在共面法兰17的侧部上设置有排出阀12以用于排出气体或液体。在连接平台18的底表面处连接有用于检测的一次原件10。在使用均速管流量计测量目标流体(例如，圆形管道、矩形管道中的各种液体、气体和蒸汽)的流量时，在竖向管道的情况下，在管道周围任意位置处开孔；在水平管道的情况下，当测量液体时在管道的底部开孔(防止气体进入液体并积存在导压管内并且防止液体中有沉淀物析出，此时，差压变送器安装在一次原件/节流装置的下方)，当测量气体时在管道的顶部开孔(如图1所示的情况，防止液体污物或灰尘等进入导压管内，此时差压变送器安装在一次原件/节流装置的上方)。一次原件10的探头从开孔处插入到待检测流体中，在探头上游侧产生一个高压分布区，高压分布区的压力略高于管道的静压。流体流过探头时速度加快，在探头下游侧产生一个低压分布区，低压分布区的压力略低于管道的静压，根据质量守恒(连续性方程)和能量守恒(伯努利方程)基于高压与低压之间的差压计算出流量。目标流体的温度由温度传感器进行检测以补偿由于温度变化对流量测量结果造成的影响，从而提高测量精度。

然而，上述均速管流量计由于在该温度传感器(未示出)上叠置有共面法兰17以及差压变送器11，这使得温度传感器无法在不拆装差压变送器11的情况下进行更换，使得现场维修较为困难。特别是温度传感器在存在振动的应用场景中又容易失效(极端情况可能仅一两个月就需要更换)，这会导致流量测量精度降低和高的使用和维护成本。

为了实现温度传感器的独立可拆装，参见图2，提出了一种改进的一体式温度测量解决方案的托巴流量计。从检测套管9的适当位置处分叉延伸出温度传感器焊接套管132，在该套管132的自由端上安装有传感器和温度变送器13以实现温度传感器的可独立拆装。然而，温度传感器可插入管道的长度因此受限，具体地，温度传感器的感温端只能延伸至温度传感器焊接套管132与检测套管9的相交位置131处而不能延伸至待测量流体的位置处，导致测量的温度精度偏差大，流量值计算不精确，并且此种设计成本会增加很多。典型地，温度传感器为导线状的金属电阻温度传感器RTD。对于高温的应用环境(例如400摄氏度的高温)，柔性材料制作的温度传感器的应用非常受限。

接下来结合图3至图8对本实用新型的一种实施方式的用于差压流量计的集成式接头1进行说明。图7示出了差压流量计用于测量气体时的安装取向，图3-图6中的关于方向性的描述都基于该取向以便于理解，而非意在限制本申请的保护范围。

首先，图3和图4分别是示例性的用于差压流量计的集成式接头1的俯视立体图和仰视立体图。集成式接头1包括大致长方体的本体2，其中本体2可以由金属铸造。在该本体2的第一表面3上设置有适于向差压变送器11提供高、低压力的待测流体的凹部。更具体地，该凹部可以包括第一低压凹部33和第一高压凹部32以分别将具有低压和高压的待检测流体传送至差压变送器11的低压接口和高压接口，差压变送器11基于所接收到的高低压流体测量出差压并且计算出流体流量。在图示的取向中，第一表面3是本体2的顶表面，在该第一表面3上、与第一低压凹部33和第一高压凹部32间隔一定距离D处设置有温度传感器拆装孔31。与上述现有技术中的均速管流量计相比，该距离D设置成当差压变送器11安装在集成式接头1上时，温度传感器拆装孔31仍然能够露出而不被差压变送器11的安装部件所遮挡，从而能够独立地拆装温度传感器19(参见图7)而无需拆卸差压变送器11。有利地，温度传感器拆装孔31与并置的第一低压凹部33和第一高压凹部32可以设置在第一表面3的相对的两侧处。根据实用新型的实施方式的其他方面，还可以在第一表面3上围绕第一低压凹部33和第一高压凹部32设置多个差压变送器安装孔34，以用于经由螺栓等固定件将差压变送器11安装在集成式接头1上。图3中示出四个差压变送器安装孔34，可以根据需要设置多于四个或少于四个差压变送器安装孔34。有利地，差压变送器安装孔34可以绕凹部对称地布置。在这种情况下，温度传感器拆装孔31设置在由多个差压变送器安装孔34所围成的区域的外侧。

有利地，在本体2的与第一表面3相对的第二表面8(本体2的底表面)上、与该温度传感器拆装孔31相对应的位置处延伸设置有用于一次检测原件10的第一凸台81。该一次检测原件10可以包括孔板、喷嘴或文丘里管等。在该第一凸台81中设置有与该温度传感器拆装孔31连通的传感器通道811，当温度传感器19安装到该温度传感器拆装孔31上时，该温度传感器19(典型地为导线型的铂电阻温度传感器RTD)的感温端穿过该传感器通道811进入到一次检测原件10中并且抵达待检测流体位置处。与现有技术中的托巴流量计中受限制的温度传感器的感温端设计相比，可以实现精确的温度测量变化补偿，进而实现精确的流量测量。

同时结合图5和图6，进一步地对该集成式接头1内部的引压通道设计进行描述。在该第一低压凹部33和该第一高压凹部32中分别设置有第一低压通道331和第一高压通道321，并且在第一凸台81中还设置有第二低压通道812和第二高压通道813。该第二低压通道812和该第二高压通道813分别经由在该本体2中延伸的低压侧引压通道511和高压侧引压通道711与该第一低压通道331和该第一高压通道321连通。低压侧引压通道511和高压侧引压通道711可以构造成长形孔。特别是，第一低压通道331和第一高压通道321、第二低压通道812和第二高压通道813、低压侧引压通道511和高压侧引压通道711都可以通过铸造工艺或通过对本体2进行钻孔来实现，以简化整个加工制造工艺。当采用钻孔进行加工时，钻孔的形成在本体2侧壁上的开口可以随后被加工为各种端口，例如下文描述的平衡阀安装孔61、低压侧截止阀安装孔51和高压侧截止阀安装孔71，或者可以通过合适的堵头进行密封以防止泄漏。

因此，经由上述设计的各种压力通道，尽管温度传感器19与差压变送器11安装位置偏移，但是仍然能够保证将流体压力准确无误地引导到差压变送器11并且防止在引压过程中发生泄漏。另外，上述设计的各种压力通道也免除了图1的相关技术中共面法兰17的使用，从而进一步降低了差压流量计的成本和安装复杂度。

根据本实用新型的实施方式的一个方面，在该本体2的与第一表面3相邻的两个相对的前表面5和后表面7上分别设置有邻近于该第一低压通道331和该第一高压通道321并且与该第一低压通道331和该第一高压通道321分别连通的低压侧截止阀安装孔51和高压侧截止阀安装孔71。进一步地，在该本体2的与所述第一表面3相邻的其他两个相对的表面(即，左表面和右表面)4、6中的、邻近于所述低压侧截止阀安装孔51和所述高压侧截止阀安装孔71的右表面6上设置有平衡阀安装孔61。平衡阀安装孔61与低压侧截止阀安装孔51和高压侧截止阀安装孔71连通。更具体地，从平衡阀安装孔61、低压侧截止阀安装孔51和高压侧截止阀安装孔71分别设置有相应的引压通道，并且，由平衡阀安装孔61的引压通道611、低压侧截止阀安装孔51的引压通道512、低压侧引压通道511形成的低压侧通道以及由平衡阀安装孔61的引压通道612、高压侧截止阀安装孔71的引压通道712、高压侧引压通道711形成的高压侧通道在平衡阀安装孔61处会聚在一起。

在低压侧截止阀安装孔51中安装有低压侧截止阀14，在高压侧截止阀安装孔71中安装有高压侧截止阀16，在平衡阀安装孔61中安装有平衡阀15。低压侧截止阀14用于控制从第一低压通道331到第二低压通道812的流通或截断以在需要时截断低压侧通道。高压侧截止阀16用于控制从第一高压通道321到第二高压通道813的流通或截断以在需要时截断高压侧通道。平衡阀15控制第一低压通道331(或低压侧通道)和第一高压通道321(或高压侧通道)之间的流通或截断以在需要时导通低压侧通道和高压侧通道从而对差压变送器11进行调零。有利地，该低压侧截止阀、高压侧截止阀以及平衡阀为针阀。

有利地，在本体2的与第一表面3相邻的其他两个相对的表面4、6中的、邻近于所述温度传感器拆装孔31的左表面4上设置有与该温度传感器拆装孔31连通的温度传感器引线孔41，以方便温度变送器13的安装。

根据本实用新型的实施方式的一个方面，对该集成式接头1的排出阀设计进行描述。仍然参见图3和图4，在本体2的第二表面8(即，底表面)上、与凹部32、33相对应的位置处设置有用于排出阀12(参见图7和8)的第二凸台82。有利地，在该第二凸台82中设置有分别与该第一低压通道331和该第一高压通道321连通的低压排出通道821和高压排出通道822，在低压排出通道821和高压排出通道822中分别设置有排出阀12以在需要时从高压侧通道或低压侧通道中排出流体。例如，当差压流量计用于测量气体时，差压流量计安装在待测量管道的上方，由此排出阀12位于整个差压流量计的下方以便于排出高压侧通道或低压侧通道中的液体。当差压流量计用于测量液体时，差压流量计安装在待测量管道的下方，由此排出阀12位于整个差压流量计的上方以便于排出高压侧通道或低压侧通道中的气体。与现有技术中将排出阀12设置在共面法兰17的侧部上(参见图1)相比，将排出通道(排出阀)集成地设置在接头的底表面，使得无论是在测量气体还是液体的应用中都能够比现有产品更利于液体/气体的排出，同时也不再需要现有设计中起同等作用的共面法兰17，使得流量计整体重量减轻并且降低了成本，并且检修方便。

根据本实用新型的集成式接头1可以应用于带有一体化温度测量的各种差压流量计，例如，一体化均速管流量计和一体化孔板流量计。

尽管在此已详细描述本实用新型的实施方式的各个方面，但是应该理解本实用新型并不局限于这里详细描述和示出的具体实施方式，在不偏离本实用新型的实质和范围的情况下可由本领域的技术人员实现其它的变型和变体，例如上述各个阀的位置可以根据需要(例如针对所检测的流体种类，例如液体、气体等)重新排列以实现相同的功能，本申请中显示的示例只是一种最小化连接平台主体大小的结构。所有这些变型和变体都落入本实用新型的范围内。而且，所有在此描述的构件都可以由其他技术性上等同的构件来代替。

Claims (13)

1.一种用于差压流量计的集成式接头(1)，其特征在于，所述集成式接头(1)包括大致长方体的本体(2)，在所述本体(2)的第一表面(3)上设置有用于差压变送器(11)的凹部(32、33)，在所述第一表面(3)上、与所述凹部(32、33)间隔一定距离(D)处设置有用于安装温度传感器(19)的温度传感器拆装孔(31)，所述距离(D)设置成当所述差压变送器(11)安装在所述集成式接头(1)上时，所述温度传感器拆装孔(31)仍然能够露出而不被所述差压变送器(11)所遮挡。

2.根据权利要求1所述的用于差压流量计的集成式接头(1)，其中，在所述本体(2)的与所述第一表面(3)相对的第二表面(8)上、在与所述温度传感器拆装孔(31)相对应的位置处设置有用于一次检测原件(10)的第一凸台(81)，在所述第一凸台(81)中设置有与所述温度传感器拆装孔(31)连通的传感器通道(811)以用于所述温度传感器(19)的感温端的穿过。

3.根据权利要求2所述的用于差压流量计的集成式接头(1)，其中，所述凹部包括第一低压凹部(33)和第一高压凹部(32)，在所述第一低压凹部(33)和所述第一高压凹部(32)中分别设置有第一低压通道(331)和第一高压通道(321)，在所述第一凸台(81)中还设置有第二低压通道(812)和第二高压通道(813)，所述第二低压通道(812)和所述第二高压通道(813)分别经由在所述本体(2)中延伸的低压侧引压通道(511)和高压侧引压通道(711)与所述第一低压通道(331)和所述第一高压通道(321)连通。

4.根据权利要求3所述的用于差压流量计的集成式接头(1)，其中，在所述本体(2)的与所述第一表面(3)相邻的两个相对的表面(5、7)上分别设置有邻近于所述第一低压通道(331)和所述第一高压通道(321)并且与所述第一低压通道(331)和所述第一高压通道(321)分别连通的低压侧截止阀安装孔(51)和高压侧截止阀安装孔(71)。

5.根据权利要求4所述的用于差压流量计的集成式接头(1)，其中，在所述本体(2)的与所述第一表面(3)相邻的其他两个相对的表面(4、6)中的、邻近于所述低压侧截止阀安装孔(51)和所述高压侧截止阀安装孔(71)的一个表面(6)上设置有与所述低压侧截止阀安装孔(51)和所述高压侧截止阀安装孔(71)连通的平衡阀安装孔(61)。

6.根据权利要求5所述的用于差压流量计的集成式接头(1)，其中，在所述本体(2)中设置有用于所述平衡阀安装孔(61)的与所述低压侧截止阀安装孔(51)连通的第一引压通道(611)和与所述高压侧截止阀安装孔(71)连通的第二引压通道(612)，由所述平衡阀安装孔(61)的第一引压通道(611)、所述低压侧截止阀安装孔(51)的引压通道(512)、所述低压侧引压通道(511)构成的低压侧通道和所述平衡阀安装孔(61)的第二引压通道(612)、所述高压侧截止阀安装孔(71)的引压通道(712)、所述高压侧引压通道(711)构成的高压侧通道在所述平衡阀安装孔(61)处会聚在一起。

7.根据权利要求4所述的用于差压流量计的集成式接头(1)，其中，在所述本体(2)的与所述第一表面(3)相邻的其他两个相对的表面(4、6)中的、邻近于所述温度传感器拆装孔(31)的一个表面(4)上设置有与所述温度传感器拆装孔(31)连通的温度传感器引线孔(41)。

8.根据权利要求3所述的用于差压流量计的集成式接头(1)，其中，在所述第二表面(8)上、与所述第一低压凹部(33)和所述第一高压凹部(32)相对应的位置处设置有用于排出阀(12)的第二凸台(82)。

9.根据权利要求8所述的用于差压流量计的集成式接头(1)，其中，在所述第二凸台(82)中设置有分别与所述第一低压通道(331)和所述第一高压通道(321)连通的低压排出通道(821)和高压排出通道(822)。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的用于差压流量计的集成式接头(1)，其中，在所述第一表面(3)上围绕所述凹部(33、32)设置多个差压变送器安装孔(34)，所述温度传感器拆装孔(31)设置在由所述多个差压变送器安装孔(34)所围成的区域的外侧。

11.根据权利要求2-9中任一项所述的用于差压流量计的集成式接头(1)，其中，所述一次检测原件(10)包括孔板、喷嘴或文丘里管。

12.一种差压流量计，其特征在于，所述差压流量计包括如权利要求1-11中任一项所述的集成式接头(1)，以及安装在所述集成式接头(1)上的差压变送器(11)、温度变送器(13)、温度传感器(19)、低压侧截止阀(14)、高压侧截止阀(16)、平衡阀(15)以及排出阀(12)中的至少一者。

13.根据权利要求12所述的差压流量计，其中，所述差压流量计为一体化均速管流量计或一体化孔板流量计。