CN211262339U

CN211262339U - 一种偏心文丘里测流计

Info

Publication number: CN211262339U
Application number: CN202020103722.0U
Authority: CN
Inventors: 蔡守华; 盛媛茜; 徐英
Original assignee: Yangzhou University
Current assignee: Yangzhou University
Priority date: 2020-01-17
Filing date: 2020-01-17
Publication date: 2020-08-14
Anticipated expiration: 2030-01-17

Abstract

一种偏心文丘里测流计，包括偏心文丘里管主体、压差观测仪表，所述偏心文丘里管主体由入口圆管段、偏心收缩段、喉管段、偏心扩散段、出口圆管段顺序连接而成，所述压差观测仪表的高压接口、低压接口分别连接于入口圆管段管壁、喉管段管壁。本实用新型具有良好的防淤过沙能力，测量精度高，水头损失低，尤其适用于大口径、低流速、多泥沙输水管道的流量测量。

Description

一种偏心文丘里测流计

技术领域

本实用新型涉及流量测量技术领域，具体涉及一种偏心文丘里测流计，该装置尤其适用于大口径、低流速、多泥沙输水管道的流量测量。

背景技术

文丘里流量计属于差压类流量计，利用水流流经文丘里管时因流速变化而产生的压力差来推算流量。文丘里流量计相较于孔板流量计，由于管收缩和扩散段的作用，具有压力损失低、耐磨损性能好、测流精度高的优点。但是标准文丘里管的入口圆锥管段向圆管中心轴对称收缩，喉管段明显抬高，对于泥沙杂质含量较多的水流，例如以含沙量较大的地表水为水源的灌溉输水管道，容易在上游侧收缩段前产生淤积，对于入口锥角大，喉段缩径比小的文丘里管，当水流流速较低时，淤积情况更加严重，不仅清理难度大，还会影响装置测流精度。因此，设计一种既能适应较多泥沙污物输水管道测流，同时保持文丘里流量计测流精度高和水头损失小优点的测流装置具有重要的现实意义。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种偏心文丘里测流计，为多泥沙输水管道及城镇污水雨水管道测流提供一种合适的测流装置。本实用新型解决的问题是：克服传统文丘里流量计前沉易积泥沙污物的缺点，同时保持文丘里流量计测流精度较高和水头损失较小优点。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种偏心文丘里测流计，其特征是，包括偏心文丘里管主体、压差观测仪表，所述偏心文丘里管主体由入口圆管段、偏心收缩段、喉管段、偏心扩散段、出口圆管段顺序连接而成，所述压差观测仪表的高压接口、低压接口分别连接于入口圆管段管壁、喉管段管壁。

优选的，所述入口圆管段的管径（注：管径指内径，下同）与所测管道管径D相等，入口圆管段长度为1.5D-2D。

优选的，所述偏心收缩段底部保持水平，上部偏向于管底部收缩，直至与喉管段相接，上部最大收缩锥角α ₁为20-21°。

优选的，所述喉管段为等径管，喉管段长度与喉管段管径d相等；喉管段管径与入口圆管段管径之比，即缩径比β=d/D，满足 0.4≤β≤0.7。

优选的，所述偏心扩散段底部水平，最大扩散锥角α ₂为7-8°。

优选的，所述出口圆管段的管径与所测管道管径D相等。

优选的，所述偏心文丘里管主体上设置有一对高压取压孔、一对低压取压孔；一对高压取压孔对称布置于入口圆管段管壁上，并与偏心收缩段入口相距1D，D为所测管道内径；一对低压取压孔对称布置于喉管段段长1/2d处，d为喉管段管径，且低压取压孔至喉管段顶部的距离与低压取压孔至喉管段底部的距离相等。

优选的，所述高压取压孔与低压取压孔处在同一水平面上；高压取压孔、低压取压孔分别与高压均压环、低压均压环连通，经均压作用后分别通过高压引压管、低压引压管连接压差观测仪表的高压接口、低压接口。

本实用新型具有良好的防淤过沙能力，测量精度高，水头损失低，尤其适用于大口径、低流速、多泥沙输水管道的流量测量。

与普通文丘里管相比，偏心文丘里管防淤过沙能力更佳，水流中泥沙杂质不易在偏心文丘里管上游侧收缩段前及喉管处产生堆积。

附图说明

图1为本实用新型的偏心文丘里管主体结构示意图；

图2为本实用新型的偏心文丘里管主体侧视图；

图3为本实用新型的偏心文丘里管主体纵剖视图；

图4为本实用新型的偏心文丘里管测流装置使用状态图；

附图标记说明：

1为偏心文丘里管主体，2为入口圆管段，3为偏心收缩段，4为柱形喉管段，5为偏心扩散段，6为出口圆管段，7为高压取压孔，8为低压取压孔，9为压差观测仪表，10为高压均压环，11为低压均压环，12为高压引压管，13为低压引压管，14为进口法兰，15为出口法兰。

具体实施方式

下面结合附图1-4对本实用新型的具体实施方式做进一步的详细说明，但本实用新型的保护范围不受具体实施方式的限定。

本实用新型偏心文丘里测流计主要由偏心文丘里管主体1、引压装置和压差观测仪表9三部分组成；所述偏心文丘里管主体1底部水平、无凸起，共分为五段，依次是入口圆管段2、偏心收缩段3、喉管段4、偏心扩散段5、出口圆管段6。

入口圆管2的直径与所测管道管径D相等，段长为1.5D-2D；偏心收缩段3底部水平，向下收缩，直到与喉管段4相接，最大收缩锥角α ₁建议取20-21°。

喉管段4为等径圆管，管径d由圆管段直径D和缩径比β决定（0.4≤β≤0.7，β=d/D），合理缩径比根据实际流速大小选择，喉管段段长与管径d相等。

偏心扩散段5与偏心收缩段3结构类似，底部水平，但向上扩散，其最大扩散角α ₂较小（建议取7-8°），段长较长，有利于下游水流流态逐渐恢复至稳定，后接出口圆管段6，出口圆管段6也与所测管道同径；进、出口圆管段2、6的首端与末端通过进、出口法兰14、15等连接件与所测管道连接。

压差观测仪表9通过引压装置连接高压取压孔7、低压取压孔8，为了平衡取压，高、低压取压孔各设一对，分别位于偏心文丘里管两侧。两个高压取压孔7位于入口圆管段2管壁上并与偏心收缩段入口相距1D，两个低压取压孔8位于喉管段中心位置处，两高压取压孔7、两低压取压孔8均位于距管底d/2高处。每对高、低压取压孔分别与高压均压环10、低压均压环11连通，经均压作用后通过高压引压管12、低压引压管13分别接压差观测仪表9的高、低压接口。

流出系数C是差压式流量计的重要参数之一，一般与节流装置的材质、形状、尺寸、加工精度、取压位置、雷诺数等多种因素有关，差压式流量计在使用前要进行流出系数的测定，只有当流出系数为一常数（或接近常数）时，测流精度才能满足要求。对DN200偏心文丘里管测流装置（α ₁=20°，α ₂=8°）进行实流试验与数值模拟，各缩径比（0.40、0.45、0.50、0.55、0.60、0.65）偏心文丘里管流出系数趋于稳定后的均值分别为0.9673、0.9678、0.9690、0.9681、0.9676、0.9661。

本实用新型偏心文丘里管测流装置宜采用耐磨性和耐腐蚀性良好的材料制作，包括工程塑料、金属材料（例如铸铁）等。偏心文丘里管（主要是收缩段和扩散段）的加工可采用注塑（主要针对工程塑料）或电铸、焊接（主要针对金属材料）等工艺方法。

将加工好的偏心文丘里管主体安装在上、下游直管段之间，以法兰连接，再安装测压装置（包括引压管、压差观测仪表）构成差压式流量计，即可用于泥沙杂质含量较多的大口径输水管道的流量测量。使用时需要先率定流量与差压关系式，然后可根据差压测算管道流量。

上述仅为本实用新型的具体实施方式，对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型原则和精神的情况下，所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种偏心文丘里测流计，其特征是，包括偏心文丘里管主体、压差观测仪表，所述偏心文丘里管主体由入口圆管段、偏心收缩段、喉管段、偏心扩散段、出口圆管段顺序连接而成，所述压差观测仪表的高压接口、低压接口分别连接于入口圆管段管壁、喉管段管壁。

2.根据权利要求1所述的一种偏心文丘里测流计，其特征是，所述入口圆管段的管径与所测管道管径D相等，入口圆管段长度为1.5D-2D。

3.根据权利要求2所述的一种偏心文丘里测流计，其特征是，所述偏心收缩段底部保持水平，上部偏向于管底部收缩，直至与喉管段相接，上部最大收缩锥角α ₁为20-21°。

4.根据权利要求3所述的一种偏心文丘里测流计，其特征是，所述喉管段为等径管，喉管段长度与喉管段管径d相等；喉管段管径d与入口圆管段管径D之比，即缩径比β=d/D，满足0.4≤β≤0.7。

5.根据权利要求4所述的一种偏心文丘里测流计，其特征是，所述偏心扩散段底部水平，最大扩散锥角α ₂为7-8°。

6.根据权利要求5所述的一种偏心文丘里测流计，其特征是，所述出口圆管段的管径与所测管道管径D相等。

7.根据权利要求1所述的一种偏心文丘里测流计，其特征是，所述偏心文丘里管主体上设置有一对高压取压孔、一对低压取压孔；一对高压取压孔对称布置于入口圆管段两侧管壁上，并与偏心收缩段入口相距1D，D为入口圆管段管径；一对低压取压孔对称布置于喉管段两侧，距喉管段入口1/2d处，d为喉管段管径，且低压取压孔至喉管段顶部的距离与低压取压孔至喉管段底部的距离相等。

8.根据权利要求7所述的一种偏心文丘里测流计，其特征是，所述高压取压孔与低压取压孔处在同一水平面上；高压取压孔、低压取压孔分别与高压均压环、低压均压环连通，经均压作用后分别通过高压引压管、低压引压管连接压差观测仪表的高压接口、低压接口。