CN211147756U - 自垂直高精度流体流量测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自垂直高精度流体流量测量装置，用于测量流经管路中的流体的流量大小，包括：框架、流量测量组件及铅锤，所述框架固定在静止的外物上，所述框架内部具有一用于容纳所述流量测量组件及铅锤的空间，所述流量测量组件及铅锤均容纳于所述空间内，所述流量测量组件的上端中央悬吊于所述框架内部的上端，所述铅锤悬吊于所述流量测量组件的下端中央，所述铅锤用于保持所述流量测量组件处于垂直状态。本实用新型是一种高准确度、高精度、高灵敏度、读数准确方便的流体流量测量装置。

Description

自垂直高精度流体流量测量装置

技术领域

本实用新型涉及流体流量测量技术领域，尤其涉及一种高准确度、高精度、高灵敏度、读数准确方便的自垂直高精度流体流量测量装置。

背景技术

目前现有技术的浮子流量计具有结构简单、工作可靠、适用范围广、测量准确、安装方便等特点。浮子流量计又称变面积式流量计，由从下向上逐渐扩大的锥形管和置于锥形管中且可以沿管的中心线上下自由移动的浮子组成，当被测流体从锥形管下端流入时，浮子自身的重力与流体对浮子的动压力、浮子在流体中的浮力之和逐渐趋于平衡，浮子就在某一位置上稳定。浮子在锥管中的位置与流体流经锥管的流量的大小成一一对应关系，以此来测量被测流体的流量值。

目前市面上的浮子流量计为了流量显示方便，在浮子和指示器中内置磁钢，当内置磁钢的浮子随着被测流体上下移动时，会带动指示器中的磁钢旋转，从而指示仪表盘上的流量值。由于此方法中指示器的内置磁钢会对浮子的内置磁钢产生一个磁耦合力，导致浮子与导向杆之间存在摩擦力，使浮子的自由运动受限，造成指示器指示流量不准确。若浮子流量计周围空间有铁磁性物体，会严重影响被测流体流量的测量精度。

浮子流量计必须垂直安装在管道上，不应有明显的倾斜，否则会引起测量误差，一般情况都是以肉眼观察浮子流量计是否在管道上垂直安装，可靠性低。

由于环境干扰、安装不当以及流体特性等影响因素，被测流体的流量输出信号亦会有一定程度的波动，从而导致测量示值不稳定，引起测量误差。

因此，亟需一种高准确度、高精度、高灵敏度、读数准确方便的自垂直高精度流体流量测量装置。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种高准确度、高精度、高灵敏度、读数准确方便的自垂直高精度流体流量测量装置。

为了实现上述目的，本实用新型提供的技术方案为：提供一种自垂直高精度流体流量测量装置，用于测量流经管路中的流体的流量大小，包括：框架、流量测量组件及铅锤，所述框架固定在静止的外物上，所述框架内部具有一用于容纳所述流量测量组件及铅锤的空间，所述流量测量组件及铅锤均容纳于所述空间内，所述流量测量组件的上端中央悬吊于所述框架内部的上端，所述铅锤悬吊于所述流量测量组件的下端中央，所述铅锤用于保持所述流量测量组件处于垂直状态。

所述框架为圆筒形框架，且包括上顶板及下底板，且所述上顶板及下底板之间设有圆筒形围挡，所述上顶板、下底板及圆筒形围挡之间包围成圆筒形的所述空间。

所述流量测量组件的上端中央通过第一节柔性绳悬吊于所述上顶板下表面的中央，所述铅锤亦通过第二节柔性绳悬吊于所述流量测量组件的下端中央。

还包括连接用的圆形凸台，所述流量测量组件的上端中央及下端中央均设有所述圆形凸台，所述上顶板下表面的中央亦设有所述圆形凸台，所述圆形凸台的中央设有一圆形凹陷，所述第一节柔性绳及第二节柔性绳的两端均连接有一钢质套管，所述钢质套管进入所述圆形凹陷进行连接，且所述圆形凸台的侧面还设有锁紧螺栓对进入所述圆形凹陷的所述钢质套管进行锁紧。

还包括第一节柔性管及第二节柔性管，所述第一节柔性管连接于所述流量测量组件的上端，所述第二节柔性管连接于所述流量测量组件的下端，被测量流体从所述第二节柔性管导入所述流量测量组件进行流量测量后，从所述第一节柔性管导出。

还包括流量指示装置，所述流量测量组件包括浮子，所述流量指示装置包括：光电发射器、光电检测器、中央处理器、流量显示器，所述光电发射器和光电检测器分别设置在所述流量测量组件的壳体内壁的两相对侧，所述光电发射器与所述光电检测器配合用于检测所述浮子的高度，并通过所述光电检测器将所述浮子的高度信息发送给中央处理器转化成流体的流量大小信息，并通过所述中央处理器发送给所述流量显示器进行显示。

与现有技术相比，本实用新型还包括框架、流量测量组件及铅锤，所述框架固定在静止的外物上，所述框架内部具有一用于容纳所述流量测量组件及铅锤的空间，所述流量测量组件及铅锤均容纳于所述空间内，所述流量测量组件的上端中央悬吊于所述框架内部的上端，所述铅锤悬吊于所述流量测量组件的下端中央，所述铅锤用于保持所述流量测量组件处于垂直状态。因此，能够通过所述铅锤对所述流量测量组件的垂直向下拉的作用，确保所述流量测量组件处于垂直状态，因此能够极大地减少由于所述流量测量组件不垂直带来的测量误差甚至错误，有效地提高测量的准确度。

通过以下的描述并结合附图，本实用新型将变得更加清晰，这些附图用于解释本实用新型的实施例。

附图说明

图1所示为本实用新型高自垂直高精度流体流量测量装置的一个实施例的示意图。

图2所示为圆形凸台和钢质套管配合的示意图。

图3所示为流量指示装置的电路原理模块图。

具体实施方式

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，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例。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的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的所有实施例都是以浮子流量计为流体流量测量的核心部件为基础进行说明的，浮子流量计必须垂直安装，不应有倾斜，否则会引起流体流量大小的测量误差甚至测量错误，至于浮子流量计为什么需要垂直安装，其理由应该是本领域技术人员所熟知的，在此不再赘述。然而，在浮子流量计的使用过程中，浮子流量计经常是随着其他设备(装置或者零部件)一起配合使用，比如浮子流量计经常安装在某个气瓶的出口上，或者安装在某个流体管道上，用来测量这个气瓶所流出的气体的流量大小，或者测量流经这个流体管道内的流体的流量大小。然而，经常在使用过程中，浮子流量计是否正确地垂直地安装，是经常容易被工作人员所忽视的。而且，现有技术经常采用的方法是以肉眼观察浮子流量计是否垂直安装，然而肉眼观察的准确度是非常有限的，只能大概地判断浮子流量计是否垂直安装，况且根据浮子流量计的工作原理，如果浮子流量计放置不垂直，那么流量测量的准确度就不能保证。

参考图1所示的实施例中，本实施例提供了一种自垂直高精度流体流量测量装置100，用于测量流经管路中的流体的流量大小，包括：框架1、流量测量组件2及铅锤3，所述框架1固定在静止的外物上，所述框架1内部具有一用于容纳所述流量测量组件2及铅锤3的空间4，所述流量测量组件2及铅锤3均容纳于所述空间4内，所述流量测量组件2的上端中央悬吊于所述框架1内部的上端，所述铅锤3悬吊于所述流量测量组件2的下端中央，所述铅锤3用于保持所述流量测量组件2处于垂直状态。

需要说明的是，本实施例中，所述流量测量组件2是浮子流量计中用于流体流量测量的核心部件，所述流量测量组件2的整体结构是圆柱形的，整体重量的分布应是均匀的，当所述流量测量组件2的上端中央悬吊于所述框架1的内部的上端时，若所述流量测量组件2保持静置状态时，所述流量测量组件2能够保持垂直状态，当所述流量测量组件2的下端中央悬吊有一个所述铅锤3时，所述铅锤3能够确保所述流量测量组件在不受外力或者受到“轻微外力”时，保持垂直状态。

还需要说明的是，所述框架1的内径比所述流量测量组件2的外径稍大，如何理解这个“稍大”，应该这样理解：所述流量测量组件2是悬吊于所述框架1内部的上端，所述流量测量组件2在自然垂直状态，所述框架1放置在地板或者固定在其他外物上时，只要肉眼判断所述框架1处于垂直放置状态，所述流量测量组件2(处于自然垂直状态)不会与所述框架1(肉眼判断处于垂直状态)的内壁接触。

还需要说明的是，“轻微外力”是这样理解的：比如受到轻微的自然风的风力作用下，或者被从旁边通过的人(动物)的衣物(皮毛)掠过等等。在受到的外力较为轻微时，所述流量测量组件2可由于所处铅锤3的垂直拉力作用，保持垂直安装状态

一个实施例中，参考图1，所述框架1为圆筒形框架，且包括上顶板11及下底板12，且所述上顶板11及下底板12之间设有圆筒形围挡13，所述上顶板11、下底板12及圆筒形围挡13之间包围成圆筒形的所述空间4。

需要说明的是，所述上顶板11和下底板12均为圆形结构，所述圆筒形围挡13可以是密封结构的围挡，也可以是非密封结构的围挡。一个实施例中，参考图1，所述流量测量组件2的上端中央通过第一节柔性绳5悬吊于所述上顶板11下表面的中央，所述铅锤3亦通过第二节柔性绳5a悬吊于所述流量测量组件2的下端中央。

一个实施例中，参考图2，还包括连接用的圆形凸台7，所述流量测量组件2的上端中央及下端中央均设有所述圆形凸台7，所述上顶板11下表面的中央亦设有所述圆形凸台7，所述圆形凸台7的中央设有一圆形凹陷8，所述第一节柔性绳5及第二节柔性绳5a的两端均连接有一钢质套管9，所述钢质套管9进入所述圆形凹陷8进行连接，且所述圆形凸台7的侧面还设有锁紧螺栓10对进入所述圆形凹陷8的所述钢质套管9进行锁紧。需要说明的是，通过将所述第一节柔性绳5及第二节柔性绳5a的两端均连接所述钢质套管9，所述第一节柔性绳5和第二节柔性绳5a的两端进入所述钢质套管9内进行连接，所述第一节柔性绳5及第二节柔性绳5a被拉直时不会出现偏心的问题(若所述第一节柔性绳5及第二节柔性绳5a被拉直时出现偏心问题，那么会影响到所述流量测量组件2的垂直状态)。所述圆形凸台7的侧面设置的所述锁紧螺栓10的数量至少为两个，为了确保所述钢质套管9被保持在所述圆形凹陷8的中央，每个所述圆形凹陷8建议至少配置4个所述锁紧螺栓10，且每个所述锁紧螺栓10在对所述钢质套管9进行锁紧时，应该保持同样的螺旋进度，由此让所述圆形凸台7、钢质套管9保持在同一条直线上。还需要说明的是，所述流量测量组件2的上端中央及下端中央，两者均与所述圆形凸台7通过焊接的方式连接在一起。

一个实施例中，还包括第一节柔性管(图上未示)及第二节柔性管(图上未示)，所述第一节柔性管连接于所述流量测量组件2的上端，所述第二节柔性管连接于所述流量测量组件2的下端，被测量流体从所述第二节柔性管导入所述流量测量组件进行流量测量后，从所述第一节柔性管导出。通过设置所述第一节柔性管及第二节柔性管，能够使被测量流体在导入和导出所述流量测量组件2时，不会改变所述流量测量组件2的垂直度。实际上，设置所述第一节柔性管和第二节柔性管，理论上是会对所述流量测量组件2具有一个侧向的拉力，会对所述流量测量组件2的垂直度产生一定的影响，因此需要注意将所述第一接柔性管和第二节柔性管在布置时，对所述流量测量组件2的侧向的拉力相互抵消，同时也要注意掌握所述铅锤3的重量大小，使得所述流量测量组件2在受到侧向拉力时，尽可能保持垂直状态，或者说最大可能地减少所述流量测量组件2偏移垂直方向的角度。

参考图1，本实施例是以浮子流量计为基础进行说明的，浮子流量计中的流量测量组件2包括导向杆121，调整所述流量测量组件2的垂直度实际上就是调整所述导向杆121的垂直度，在所述导向杆121被垂直放置时，能够确认所流量测量组件2处于垂直状态。参考图1和3，还包括流量指示装置6，所述流量测量组件12包括浮子122，所述流量指示装置6包括：光电发射器61、光电检测器62、中央处理器63、流量显示器64，所述光电发射器61和光电检测器62分别设置在所述流量测量组件2的壳体内壁的两相对侧，所述光电发射器61与所述光电检测器62配合用于检测所述浮子122的高度，并通过所述光电检测器62将所述浮子122的高度信息发送给中央处理器63转化成流体的流量大小信息，并通过所述中央处理器63发送给所述流量显示器64进行显示。通过所述流量指示装置6，能够自动地在指示出经过所述流量测量组件2的流体的流量的大小，能够极大地提高读数的准确度，以及有效地避免肉眼观察所带来的读数误差的问题。在本实施例中，所述光电发射器61和光电检测器62均是一个沿着所述流量测量组件2的壳体内壁的两相对侧竖直布设的阵列结构。

上述实施例的延伸，所述光电发射器61还可以安设于所述浮子122的上端面，因此所述光电发射器61随着被测量的流体的流量的大小而上下波动，所述光电检测器62设置在所述流量测量组件2的壳体内处并接收所述光电发射器61所发射的光电信号，如此通过所述光电发射器61和光电检测器62配合用于检测所述浮子122的高度，并通过所述光电检测器62将所述浮子122的高度信息发送给中央处理器63转化成流体的流量大小信息，并通过所述中央处理器63发送给所述流量显示器64进行显示。通过本延伸出来的实施例，所述光电发射器61的结构更加简单，只需要单个所述光电发射器61，而不需要设置光电发射器61的阵列，所述光电检测器同样要设置一个沿着所述流量测量组件2的壳体内壁的两相对侧竖直布设的阵列结构。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种自垂直高精度流体流量测量装置，用于测量流经管路中的流体的流量大小，其特征在于，包括：框架、流量测量组件及铅锤，所述框架固定在静止的外物上，所述框架内部具有一用于容纳所述流量测量组件及铅锤的空间，所述流量测量组件及铅锤均容纳于所述空间内，所述流量测量组件的上端中央悬吊于所述框架内部的上端，所述铅锤悬吊于所述流量测量组件的下端中央，所述铅锤用于保持所述流量测量组件处于垂直状态。

2.如权利要求1所述的自垂直高精度流体流量测量装置，其特征在于，包括：所述框架为圆筒形框架，且包括上顶板及下底板，且所述上顶板及下底板之间设有圆筒形围挡，所述上顶板、下底板及圆筒形围挡之间包围成圆筒形的所述空间。

3.如权利要求2所述的自垂直高精度流体流量测量装置，其特征在于，所述流量测量组件的上端中央通过第一节柔性绳悬吊于所述上顶板下表面的中央，所述铅锤亦通过第二节柔性绳悬吊于所述流量测量组件的下端中央。

4.如权利要求3所述的自垂直高精度流体流量测量装置，其特征在于，还包括连接用的圆形凸台，所述流量测量组件的上端中央及下端中央均设有所述圆形凸台，所述上顶板下表面的中央亦设有所述圆形凸台，所述圆形凸台的中央设有一圆形凹陷，所述第一节柔性绳及第二节柔性绳的两端均连接有一钢质套管，所述钢质套管进入所述圆形凹陷进行连接，且所述圆形凸台的侧面还设有锁紧螺栓对进入所述圆形凹陷的所述钢质套管进行锁紧。

5.如权利要求2所述的自垂直高精度流体流量测量装置，其特征在于，还包括第一节柔性管及第二节柔性管，所述第一节柔性管连接于所述流量测量组件的上端，所述第二节柔性管连接于所述流量测量组件的下端，被测量流体从所述第二节柔性管导入所述流量测量组件进行流量测量后，从所述第一节柔性管导出。

6.如权利要求1所述的自垂直高精度流体流量测量装置，其特征在于，还包括流量指示装置，所述流量测量组件包括浮子，所述流量指示装置包括：光电发射器、光电检测器、中央处理器、流量显示器，所述光电发射器和光电检测器分别设置在所述流量测量组件的壳体内壁的两相对侧，所述光电发射器与所述光电检测器配合用于检测所述浮子的高度，并通过所述光电检测器将所述浮子的高度信息发送给中央处理器转化成流体的流量大小信息，并通过所述中央处理器发送给所述流量显示器进行显示。

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