CN210487153U - 一种用于流量测量的液体连续导压装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于流量测量的液体连续导压装置，设置在所述一次装置和差压变送器之间，包括两个相互独立的液体连续导压单元，且两个液体连续导压单元分别串接在一次装置与差压变送器之间的两个导压管路上；所述液体连续导压单元包括集气室、气液分离管和导压管，所述气液分离管的第一端与所述集气室内部连通且第二端与所述一次装置连通，所述导压管的第一端与所述集气室内部连通且第二端与所述差压变送器连通；所述气液分离管的第一端高于所述导压管的第一端设置。该用于流量测量的液体连续导压装置的结构设计可以有效地解决差压式流量计安装及维护难度大的问题。

Description

一种用于流量测量的液体连续导压装置

技术领域

本实用新型涉及流量测量技术领域，更具体地说，涉及一种用于流量测量的液体连续导压装置。

背景技术

差压式流量计是流量测试技术领域广泛应用的一大类的流量计。差压式流量计由一次装置(称为：流量检测件)及二次装置(用于差压转换的差压变送器和用于流量计算、显示的仪表)组成。差压式流量计是根据流体流经流量检测件时产生的差压(流量检测件正压侧与负压侧压力强度的差值)及已知的流体条件、管道的几何尺寸来测量流体流量的仪表。

在封闭管道上运行差压式流量计，其一次装置正、负压两侧的取压孔至二次装置的差压变送器膜盒两侧内部(包括连接一次装置、二次装置的两侧差压导管内部)亦充满与封闭管道内流体相同的物质(气体或液体)。充满上述器件内部的物质静止不流动，被称为导压体；其作用是将封闭管道内流经一次装置正、负压两侧流体的压力强度(差压)传导至差压传感器(差压变送器膜盒)。

当封闭管道内的流体为液体时，流动中的液体中难免混杂有少量的气体(空气或其他气体)，其形式为微小的气泡及溶解于液体中的气体。差压式流量计测量封闭管道内液体流量时，这些混杂在液体中的气体不但可能进入差压式流量计一次装置的取压孔，而且进入取压孔的气体会经差压导管进入差压式流量计二次装置的差压传感器(差压变送器膜盒)。

值得注意的是，不断从差压式流量计一次装置取压孔进入差压导管及二次装置差压传感器(差压变送器膜盒)的微小的气泡及溶解于液体中的气体析出汇集于导压系统高位；不断汇集的气体聚集成气柱，造成导压系统内部气、液分离。

进入包括二侧的差压导管及差压变送器膜盒的导压系统内气体的体积量不等，引起二侧导压系统内集成的气柱造成导压系统内导压液体的液面高度也不尽相同，使作用在差压传感器(差压变送器膜盒)二侧差压值上附加的压力强度不再平衡，造成流量计测量失准甚至测量失败。

在现有技术中，在计量液体封闭管道流体流量时，通常采用将差压式流量计一次装置的流量检测件、差压导管、二次装置的差压变送器安装在管道轴线所在的水平面下方(即流量计倒置安装)。这种方法利用了气体密度远小于液体密度，混杂在液体中的微小气泡在浮力作用下向上浮动，而不会进入安装在管道轴线所在的水平面下方一次装置的流量检测件；即便是进入一次装置流量检测件的微小气泡也会在浮力作用下排入被计量的液体封闭管道。流量计倒置安装的方法有效地解决了液体管道上运行的差压式流量计因流体中夹杂的少量气体进入导压系统造成的流量测量失准。

但是，由于充满液体的封闭管道的质量远大于气体管道质量，所以液体封闭管道(特别是大口径液体管道)通常被直接敷设在地面或地面以下的管道沟中。在敷设于地面或地面以下的管道沟中的液体管道上倒置安装差压式流量计时，必须先在计量点液体管道下方的地面开挖并构筑仪表井，将倒置的一次装置流量检测件、差压变送器及差压导管安装在仪表井内。不但增加了仪表的安装施工及维护难度，亦增加了仪表的安装成本。

综上所述，如何有效地解决用于液体管道流量计量的差压式流量计安装及维护难度大的问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种用于流量测量的液体连续导压装置，该用于流量测量的液体连续导压装置的结构设计可以有效地解决差压式流量计安装及维护难度大的问题。

为了达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种用于流量测量的液体连续导压装置，设置在所述一次装置和差压变送器之间，包括两个相互独立的液体连续导压单元，且两个液体连续导压单元分别串接在一次装置与差压变送器之间的两个导压管路上；

所述液体连续导压单元包括集气室、气液分离管和导压管，所述气液分离管的第一端与所述集气室内部连通且第二端与所述一次装置连通，所述导压管的第一端与所述集气室内部连通且第二端与所述差压变送器连通；

所述气液分离管的第一端高于所述导压管的第一端设置。

优选地，上述用于流量测量的液体连续导压装置中，所述气液分离管的第一端伸入所述集气室内，或者所述气液分离管的第一端与所述集气室的外壁连接。

优选地，上述用于流量测量的液体连续导压装置中，所述气液分离管的第一端距所述集气室内侧顶部的竖直距离小于所述集气室整体高度的二分之一；

所述导压管的第一端距所述集气室内侧底部的竖直距离小于所述集气室整体高度的二分之一。

优选地，上述用于流量测量的液体连续导压装置中，所述气液分离管的第一端伸入所述集气室内，所述气液分离管的位于所述集气室内的管段还开设有液位平衡孔，所述液位平衡孔与所述集气室内侧底部的竖直距离小于等于5mm。

优选地，上述用于流量测量的液体连续导压装置中，所述气液分离管的第一端与所述集气室的外壁连通，所述集气室的外壁上还开设有液位平衡孔，所述液位平衡孔与所述气液分离管连通。

优选地，上述用于流量测量的液体连续导压装置中，所述集气室上还设置有排气装置。

优选地，上述用于流量测量的液体连续导压装置中，所述排气装置为与所述集气室顶部连接的密封螺钉。

优选地，上述用于流量测量的液体连续导压装置中，所述气液分离管上设置有阀门。

优选地，上述用于流量测量的液体连续导压装置中，所述差压变送器为膜盒式差压变送器，且其膜盒内部被膜片分隔成相互独立的两个测压腔，两个所述液体连续导压单元分别与两个所述测压腔连通。

优选地，上述用于流量测量的液体连续导压装置中，所述一次装置为节流装置，所述节流装置设有节流件。

本实用新型实施例提供的用于流量测量的液体连续导压装置设置在一次装置和差压变送器之间。用于流量测量的液体连续导压装置包括两个相互独立的液体连续导压单元，且两个液体连续导压单元分别串接在一次装置与差压变送器之间的两个导压管路上。即一次装置与差压变送器之间具有两个导压管路，两个导压管路可以将待测管道内的位于一次装置的上游压力和下游压力引压至差压变送器。每个导压管路上均串接有液体连续导压单元。

重点在于，液体连续导压单元包括集气室、气液分离管和导压管，气液分离管的第一端与集气室内部连通且第二端与一次装置的上游或下游连通，导压管的第一端与集气室内部连通且第二端与差压变送器连通。另外，气液分离管的第一端高于导压管的第一端设置。集气室的上部空间主要用来收集并暂存从液体中分离出来的气体，集气室的侧壁下部开设有测量导压孔，导压孔用于与导压管的第一端连通。其中，气液分离管是气液分离的主要元件，气液分离管的顶部为排气孔，且排气孔连通开放于集气室的上部空间。进行气液分离时，混有气体的液体经气液分离管进入集气室内，气体在集气室的上部空间停留，液体则经导压管排出。如此设置，一次装置上游的液体先流进液体连续导压单元中进行气液分离，将液体中混有的气体分离出，然后液体再流进差压变送器中。同样地，一次装置的下游与差压变送器之间也串接有液体连续导压单元，即一次装置下游的液体先流进液体连续导压单元中进行气液分离，将液体中混有的气体分离出，然后液体再流进差压变送器中。

应用上述实施例提供的差压变送器时，由于一次装置的上游与差压变送器之间串接有液体连续导压单元，一次装置的下游与差压变送器之间也串接有液体连续导压单元，因此从一次装置的上游或下游的液体先经液体连续导压单元分离气体后再进入差压变送器中，如此避免了被测管道液体中的细小气泡进入差压变送器，进而避免了因气体进入差压变送器带来的不确定差压测量误差。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的液体连续导压装置配套差压式流量计系统构成示意图；

图2为本实用新型提供的一种液体连续导压单元结构示意图；

图3为本实用新型提供的另一种液体连续导压单元结构示意图；

图4为本实用新型一种用于流量测量的液体连续导压装置实施例；

图5为本实用新型另一种用于流量测量的液体连续导压装置实施例；

图6为本实用新型液体连续导压单元的集气室内充满液体的工作状态示意图；

图7为本实用新型液体连续导压单元的集气室内含有气体的工作状态示意图。

在图1-7中：

1——液体连续导压装置，1a——液体连续导压单元，1a1——集气室，1a1a——导压管，1a1c——密封螺钉，1a2——气液分离管，1a2c——液位平衡孔，2——一次装置，3——二次装置，3a——差压变送器，3b——计算显示部件。

具体实施方式

本实用新型的目的在于提供一种用于流量测量的液体连续导压装置，该用于流量测量的液体连续导压装置的结构设计可以有效地解决差压式流量计安装及维护难度大的问题。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”和“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的位置或元件必须具有特定方位、以特定的方位构成和操作，因此不能理解为本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

请参阅图1-图3，本实用新型实施例提供的用于流量测量的液体连续导压装置1设置在一次装置2和差压变送器3a之间，即用于流量测量的液体连续导压装置1设置在一次装置2和二次装置3之间。二次装置3包括差压变送器3a和计算显示部件3b。

用于流量测量的液体连续导压装置1包括两个相互独立的液体连续导压单元1a，且两个液体连续导压单元1a分别串接在一次装置2与差压变送器3a之间的两个导压管路上。即一次装置2与差压变送器3a之间具有两个导压管路，两个导压管路可以将待测管道内的位于一次装置2的上游压力和下游压力引压至差压变送器3a。每个导压管路上均串接有液体连续导压单元1a。

重点在于，液体连续导压单元1a包括集气室1a1、气液分离管1a2和导压管1a1a，气液分离管1a2的第一端与集气室1a1内部连通且第二端与一次装置2的上游或下游连通，导压管1a1a的第一端与集气室1a1内部连通且第二端与差压变送器3a连通。另外，气液分离管1a2的第一端高于导压管1a1a的第一端设置。集气室1a1的上部空间主要用来收集并暂存从液体中分离出来的气体，集气室1a1的侧壁下部开设有测量导压孔，导压孔用于与导压管1a1a的第一端连通。其中，气液分离管1a2是气液分离的主要元件，气液分离管1a2的顶部为排气孔，且排气孔连通开放于集气室1a1的上部空间。进行气液分离时，混有气体的液体经气液分离管1a2进入集气室1a1内，气体在集气室1a1的上部空间停留，液体则经导压管1a1a排出。如此设置，一次装置2上游的液体先流进液体连续导压单元1a中进行气液分离，将液体中混有的气体分离出，然后液体再流进差压变送器3a中。同样地，一次装置2的下游与差压变送器3a之间也串接有液体连续导压单元1a，即一次装置2下游的液体先流进液体连续导压单元1a中进行气液分离，将液体中混有的气体分离出，然后液体再流进差压变送器3a中。

应用上述实施例提供的差压变送器3a时，由于一次装置2的上游与差压变送器3a之间串接有液体连续导压单元1a，一次装置2的下游与差压变送器3a之间也串接有液体连续导压单元1a，因此从一次装置2的上游或下游的液体先经液体连续导压单元1a分离气体后再进入差压变送器3a中，如此避免了被测管道液体中的细小气泡进入差压变送器3a，进而避免了因气体进入差压变送器3a带来的不确定差压测量误差。

另外，由于防止了被测管道液体中的细小气泡进入差压变送器3a，因此差压式流量计不必再倒置安装，仪表也不需要再安装在被测管道下方，差压式流量计可安装在被测管道上方，不但减少了施工作业量，而且降低了仪表安装成本，使得安装维护更加方便、简单。

如图2和图3所示，上述实施例中，气液分离管1a2的第一端可以伸入集气室1a1内部且第二端与一次装置2的上游或下游连通。或者，气液分离管1a2的第一端与集气室1a1的外壁连通，即气液分离管1a2的第一端直接与集气室1a1的外壁连接，在此不作限定。

进一步地，为了能够及时将集气室1a1内的气体排出，上述集气室1a1上还设置有排气装置。当集气室1a1内气压较高时，可以通过排气装置放气。

具体地，上述排气装置为与集气室1a1顶部连接的密封螺钉1a1c，即集气室1a1顶部开设放气孔，密封螺钉1a1c与上述放气孔连接。拧紧密封螺钉1a1c，则上述放气孔密封，拧松密封螺钉1a1c则可实现放气。

上述排气装置还可以为排气阀，在此不作限定。

优选地，气液分离管1a2的第一端距集气室1a1内侧顶部的竖直距离小于集气室1a1整体高度的二分之一。即气液分离管1a2的第一端与集气室1a1内侧顶部的高度差小于集气室1a1整体高度的二分之一。导压管1a1a的第一端距集气室1a1内侧底部的竖直距离小于所述集气室1a1整体高度的二分之一。即导压管1a1a的第一端与集气室1a1内侧底部的高度差小于集气室1a1整体高度的二分之一，如此可以分离出更多的气体，降低了放气的频率。当然，气液分离管1a2的第一端与集气室1a1内侧顶部的高度差和导压管1a1a的第一端与集气室1a1内侧底部的高度差还可以根据实际情况设定，在此不作限定。

如图2所示，另外，当气液分离管1a2的第一端伸入集气室1a1内时，气液分离管1a2的位于集气室1a1内的管段还开设有液位平衡孔1a2c，即液位平衡孔1a2c位于集气室1a1内部，液位平衡孔1a2c贯通气液分离管1a2的管壁。液位平衡孔1a2c与集气室1a1内侧底部的竖直距离小于等于5mm，即液位平衡孔1a2c与集气室1a1内侧底部可以近似平齐设置。具体地，本实用新型实施例提供的差压式流量计运行一段时间以后，随着收集在集气室1a1上部空间的气体体积量增加，集气室1a1上部空间的气液分界面水平高度逐渐下降，当此气液分界面低于气液分离管1a2顶部敞开的排气孔时，集气室1a1下部空间内的单相导压液体通过气液分离管1a2下部的液位平衡孔1a2c回流至气液分离管1a2内，保证气液分离管1a2内外的气液分界面水平高度一致。随着收集在集气室1a1上部空间的气体体积量继续增加，气液分离管1a2内外的气液分界面水平高度继续下降，当气液分离管1a2内外的气液分界面水平高度接近下降至液位平衡孔1a2c时，只需拧松集气室1a1顶部放气孔上的密封螺钉1a1c，排放集气室1a1内积存的气体。排放气体后，拧紧密封螺钉1a1c即可。排放气体作业可在例行的仪表巡检/维护的同时进行，且排放气体作业并不会影响差压式流量计正常运行。

如图3所示，另一实施例中，当气液分离管1a2的第一端与集气室1a1的外壁连接时，集气室1a1的外壁上还开设有液位平衡孔1a2c，液位平衡孔1a2c与气液分离管1a2连通。液位平衡孔1a2c低于气液分离管1a2的第一端设置，且液位平衡孔1a2c通过中间管路与气液分离管1a2连通，中间管路与气液分离管1a2连接的位置低于气液分离管1a2的第一端。如此设置，随着收集在集气室1a1上部空间的气体体积量增加，集气室1a1上部空间的气液分界面水平高度逐渐下降，当此气液分界面低于气液分离管1a2第一端的排气孔时，集气室1a1下部空间内的单相导压液体通过液位平衡孔1a2c回流至气液分离管1a2内，保证气液分离管1a2内外的气液分界面水平高度一致。

如图1所示，在另一实施例中，两个液体连续导压单元1a的气液分离管1a2之间可以通过导通管路导通，且导通管路上设置有阀门。即两个液体连续导压单元1a的气液分离管1a2之间通过导通管路导通，导通管路上设置有阀门。正常运行时，上述导通管路上的阀门关闭，进行维护时上述导通管路上的阀门开启，以使两个液体连续导压单元1a内气压相同。

进一步地，为了便于控制两个液体连续导压单元1a的工作状态，两个液体连续导压单元1a的气液分离管1a2上均设置有阀门。

如图5所示，两个液体连续导压单元1a的集气室1a1可以相对于竖直面对称设置，任一集气室1a1的中心线与竖直面之间的夹角β为锐角，具体地β＜45°。

上述各个实施例中，差压变送器3a可以为膜盒式差压变送器，且膜盒式差压变送器的膜盒1内部被膜片分隔成相互独立的两个测压腔，一次装置2的上游与差压变送器3a之间的液体连续导压单元1a的导压管1a1a的第二端与其中一个测压腔连通，一次装置2的下游与差压变送器3a之间的液体连续导压单元1a的导压管1a1a的第二端与另一个所述测压腔连通。即两个液体连续导压单元1a的导压管1a1a的第二端分别与两个测压腔连通。当然，差压变送器3a还可以为其它类型的差压变送器3a，在此不作限定。

上述各个实施例中，一次装置2可以为节流装置，节流装置设有节流件。当然，一次装置2可以为其它原理结构的差压式流量计，如皮托-静压管等，在此不作限定。节流装置的节流件有多种形式，如：孔板、环形孔板、喷嘴、文丘里管。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种用于流量测量的液体连续导压装置，设置在一次装置和差压变送器(3a)之间，其特征在于，包括两个相互独立的液体连续导压单元(1a)，且两个液体连续导压单元(1a)分别串接在一次装置与差压变送器(3a)之间的两个导压管路上；

所述液体连续导压单元(1a)包括集气室(1a1)、气液分离管(1a2)和导压管(1a1a)，所述气液分离管(1a2)的第一端与所述集气室(1a1)内部连通且第二端与所述一次装置连通，所述导压管(1a1a)的第一端与所述集气室(1a1)内部连通且第二端与所述差压变送器(3a)连通；

所述气液分离管(1a2)的第一端高于所述导压管(1a1a)的第一端设置。

2.根据权利要求1所述的用于流量测量的液体连续导压装置，其特征在于，所述气液分离管(1a2)的第一端伸入所述集气室(1a1)内，或者所述气液分离管(1a2)的第一端与所述集气室(1a1)的外壁连接。

3.根据权利要求2所述的用于流量测量的液体连续导压装置，其特征在于，所述气液分离管(1a2)的第一端距所述集气室(1a1)内侧顶部的竖直距离小于所述集气室(1a1)整体高度的二分之一；

所述导压管(1a1a)的第一端距所述集气室(1a1)内侧底部的竖直距离小于所述集气室(1a1)整体高度的二分之一。

4.根据权利要求1所述的用于流量测量的液体连续导压装置，其特征在于，所述气液分离管(1a2)的第一端伸入所述集气室(1a1)内，所述气液分离管(1a2)的位于所述集气室(1a1)内的管段还开设有液位平衡孔(1a2c)，所述液位平衡孔(1a2c)与所述集气室(1a1)内侧底部的竖直距离小于等于5mm。

5.根据权利要求1所述的用于流量测量的液体连续导压装置，其特征在于，所述气液分离管(1a2)的第一端与所述集气室(1a1)的外壁连接，所述集气室(1a1)的外壁上还开设有液位平衡孔(1a2c)，所述液位平衡孔(1a2c)与所述气液分离管(1a2)连通。

6.根据权利要求1所述的用于流量测量的液体连续导压装置，其特征在于，所述集气室(1a1)上还设置有排气装置。

7.根据权利要求6所述的用于流量测量的液体连续导压装置，其特征在于，所述排气装置为与所述集气室(1a1)顶部连接的密封螺钉(1a1c)。

8.根据权利要求2所述的用于流量测量的液体连续导压装置，其特征在于，所述气液分离管(1a2)上设置有阀门。

9.根据权利要求2所述的用于流量测量的液体连续导压装置，其特征在于，所述差压变送器(3a)为膜盒式差压变送器，且其膜盒内部被膜片分隔成相互独立的两个测压腔，两个所述液体连续导压单元(1a)分别与两个所述测压腔连通。

10.根据权利要求1所述的用于流量测量的液体连续导压装置，其特征在于，所述一次装置为节流装置，所述节流装置设有节流件。

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