CN211954276U - 一种一体式双向测量弯管流量计 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种一体式双向测量弯管流量计，包括弯管传感器、第一差压变送器、第二差压变送器和二次仪表，在所述弯管传感器内侧设有第一接口，外侧设有第二接口，第一接口与弯管传感器端面形成第一接口角,第二接口与弯管传感器端面形成第二接口角，第一接口和第二接口分别通过第一测量管线与第一差压变送器相连，在所述弯管传感器内侧还设有第三接口，外侧设有第四接口，第三接口与弯管传感器端面形成第三接口角,第四接口与弯管传感器端面形成第四接口角，第三接口和第四接口分别通过第二测量管线与第二差压变送器相连，第一差压变送器、第二差压变送器分别与二次仪表相连。该一体式双向测量弯管流量计安装适用范围广，测量精度、安全系数高。

Description

一种一体式双向测量弯管流量计

技术领域

本实用新型涉及一种流体流量监测装置，具体是涉及一种一体式双向测量弯管流量计。

背景技术

弯管流量计是一种可以测量管道内流量而不受流体流向影响的流量测量装置，但对流体具体向哪个方向流动不具有判定功能，因此，在对正反向流量都想要进行单独计量时，就无法满足需要了。工业应用时，由于受季节、产量和流体输送源头位置的影响，管道内流体正反双向交替流动的情况时有发生，目前，仅用一台弯管流量计无法计量出两个方向上各自的流量。专利申请号为201520076334.7的专利公开了一种双向测量型弯管流量计,包括弯管本体、温度变送器、压力变送器，第一差压变送器、节流件、第二差压变送器和二次主机表，所述温度变送器和压力变送器安装在弯管本体上，所述第一差压变送器安装在弯管本体的一端并通过连接管与节流件相连通，所述第二差压变送器也通过连接管安装在弯管本体的另一端。该双向测量型弯管流量计虽然仅用一台弯管流量计就计量出两个方向上各自的流量，但该专利使用过程中需配合一段节流件才能实现计量，对于安装空间要求苛刻的安装条件，再安装一段节流件可能无法满足安装空间要求，且节流件会在一定程度上影响流量计的测量精度，节流件与直管段连接处存在泄漏隐患，尤其是压力管道或输送易腐蚀、易燃、有毒等介质的管道进行压力试验时检漏点多，增加工作量，安全系数低。

实用新型内容

本实用新型目的是提供一种一体式双向测量弯管流量计，该一体式双向测量弯管流量计安装适用范围相对更广，能同时测量流体流量和流向，测量精度、安全系数也更高。

为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：

一种一体式双向测量弯管流量计，包括弯管传感器、第一差压变送器、第二差压变送器和二次仪表，在所述弯管传感器内侧设有第一接口，外侧设有第二接口，第一接口与弯管传感器端面形成第一接口角,第二接口与弯管传感器端面形成第二接口角，第一接口和第二接口分别通过第一测量管线与第一差压变送器相连，在所述弯管传感器内侧还设有第三接口，外侧设有第四接口，第三接口与弯管传感器端面形成第三接口角,第四接口与弯管传感器端面形成第四接口角，第三接口和第四接口分别通过第二测量管线与第二差压变送器相连，第一差压变送器、第二差压变送器分别与二次仪表相连。

优选的，所述第一接口角与第二接口角均为45°，第三接口角为18°-32°之间的任一角度，第四接口角为58°-72°之间的任一角度。

优选的，所述第一接口角和第二接口角均为45°，第三接口角为58°-72°之间的任一角度，第四接口角为18°-32°之间的任一角度。

优选的，所述第一接口角和第二接口角均为45°，第三接口角为22.5°，第四接口角为67.5°。

优选的，所述第一接口角和第二接口角均为45°，第三接口角为67.5°，第四接口角为22.5°。

优选的，所述第一接口角为18°-32°之间的任一角度，第二接口角为58°-72°之间的任一角度，第三接口角为58°-72°之间的任一角度，第四接口角为18°-32°之间的任一角度。

进一步优选的，所述第一接口角为22.5°，第二接口角为67.5°，第三接口角为67.5°，第四接口角为22.5°。

上述技术方案中，通过弯管传感器内侧和外侧的第一接口和第二接口组成的第一对测压点测量出第一压力差，通过弯管传感器内侧和外侧的第三接口和第四接口组成的第二对测压点测量出第二压力差，通过二次仪表对第一压力差和第二压力差进行计算及比较判别，可得到管道内流体的流量，同时判别出管道内流体的流向，并显示出管道内流体的流量及流向。通过大量试验数据得出两对最优测压点，两对最优测压点测量数据互为修正，进一步提高测量精度，由于无需配合其他管道元件安装测量，安装适用范围广，泄漏隐患少，安全系数高。

附图说明

图1为本实用新型一体式双向测量弯管流量计示意图；

图2为其中一对接口角为45°时弯管传感器截面图示意图；

图3为弯管传感器截面图示意图；

图4为弯管传感器内介质流速为0.569m/s时，弯管传感器内外侧压力分布曲线；

图5为弯管传感器内介质流速为1.080m/s时，弯管传感器内外侧压力分布曲线；

图6为弯管传感器内介质流速为2.179m/s时，弯管传感器内外侧压力分布曲线；

图7为弯管传感器内介质流速为3.218m/s时，弯管传感器内外侧压力分布曲线。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型做进一步说明：

一体式双向测量弯管流量计包括弯管传感器10、第一差压变送器20、第二差压变送器30和二次仪表40，在弯管传感器10内侧母线上设有第一接口21，外侧母线上设有第二接口22，第一接口21与弯管传感器端面11形成第一接口角,第二接口22与弯管传感器端面11形成第二接口角，第一接口21和第二接口22组成第一对测压点，第一接口21和第二接口22分别通过第一测量管线23与第一差压变送器20相连，目前弯管传感器使用时，第一接口角和第二接口角均为45°，这样安装弯管传感器时无需特别注意弯管传感器安装方向和接口角度。同样的，在弯管传感器10内侧母线上还设有第三接口31，外侧母线上设有第四接口32，第三接口31与弯管传感器端面11形成第三接口角,第四接口32与弯管传感器端面11形成第四接口角，第三接口31和第四接口32组成第二对测压点，第三接口31和第四接口32分别通过第二测量管线33与第二差压变送器30相连，第一差压变送器20、第二差压变送器30再分别与二次仪表40相连，二次仪表40将第一差压变送器20和第二差压变送器30测量出的第一压力差和第二压力差进行计算及比较判别，并显示出管道内流体的流量及流向，这里规定流体从弯管传感器端面11流入弯管传感器10内为正向，流体从弯管传感器端面11流出弯管传感器10为反向。

经过大量不同接口角度的压力分布模拟试验，其中图4-图7选取了弯管传感器流体正向流动，流体介质不同流速下，当内、外侧接口角度变化时，弯管传感器内、外侧压力分布情况，图中上部曲线均为外侧接口压力分布曲线，下部曲线均为内侧接口压力分布曲线，试验数据表明，无论是否改变流体流速，其中内侧接口角为18°-32°之间的范围时，弯管传感器内侧压力变化都较稳定，且均为较小值，尤其是内侧接口角为22.5°左右时，为所有压力数值的最小值，内侧接口角为58°-72°之间的范围时，尤其是内侧接口角为67.5°左右时，弯管传感器内侧压力变化同样较稳定，且均为较大值；而当外侧接口角为18°-32°之间的范围时，尤其是外侧接口角为22.5°左右时，弯管传感器外侧压力变化都较稳定，且均为较小值，外侧接口角为58°-72°之间的范围时，弯管传感器外侧压力变化同样较稳定，且均为较大值，尤其是外侧接口角为67.5°左右时，为所有压力数值的最大值；而当内侧接口角或外侧接口角为45°时，弯管传感器内侧、外侧压力变化处于其他角度的中值，该组测压点产生的压力差数值只与流体流量有关，与流体流向无关，因此，使用时无需特别注意弯管传感器安装方向和接口角度，安装和流量测量计算都较为方便。这样，选取内侧接口角为18°-32°之间的角度与外侧接口角为58°-72°之间角度组合，组成第一对测压点，测出第一压力差，当流体正向流动时，所得的压力差较其他角度压力差为较大值，当流体反向流动时，所得的压力差较其他角度压力差为较小值，选取内侧接口角为58°-72°之间的角度与外侧接口角为18°-32°之间角度组合，组成第二对测压点，测出第二压力差，当流体正向流动时，所得的压力差较其他角度压力差为较小值，当流体反向流动时，所得的压力差较其他角度压力差为较大值，二次仪表40选取其中一对测压点的压力差计算得到管道内流体的流量，对第一压力差和第二压力差进行比较判别，第一压力差大于第二压力差时，流体为正向流动，第一压力差小于第二压力差时，流体为反向流动，这样，较大值压力差与较小值压力差组合的这两对测压点所得数据较其他角度更为准确。特别是其中一对测压点内侧接口角为22.5°，外侧接口角为67.5°，另一对测压点内侧接口角为67.5°，外侧接口角为22.5°组合，一个压力差较其他角度压力差为最大值，一个压力差较其他角度压力差为较小值，所得数据较其他角度更为准确。

而其他角度，例如内侧接口角为0°-17°或外侧接口角为73°-90°时，弯管传感器内侧或外侧压力变化斜率较大，接口角角度稍稍变化，测得的压力差数值可能引起很大变化，造成测量结果波动较大，测量结果不准确。

实施例1，第一接口角和第二接口角均为45°，测得第一压力差，第三接口角为18°-32°之间的任一角度，第四接口角为58°-72°之间的任一角度，测得第二压力差，其他情况与上述情况相同，二次仪表40选取其中一个压力差计算得到管道内流体的流量，并将两个压力差数值进行比较，即可得出流体流向。流体正向流动时，第二压力差较其他角度压力差为较大值，第一压力差小于第二压力差；流体反向流动时，第二压力差较其他角度压力差为较小值，第一压力差大于第二压力差。其中特别指出，当第三接口角为22.5°，第四接口角为67.5°，其他情况与上述情况相同，流体正向流动时，第二压力差较其他角度压力差为最大值，流体反向流动时，第二压力差较其他角度压力差为较小值，差值比较测量结果较为准确。

实施例2，第一接口角和第二接口角均为45°，第三接口角为58°-72°之间的任一角度，第四接口角为18°-32之间的任一角度，其他情况与上述情况相同，流体正向流动时，第二压力差较其他角度压力差为较小值，第一压力差大于第二压力差；流体反向流动时，第二压力差较其他角度压力差为较大值，第一压力差小于第二压力差，其中特别指出，当第三接口角为67.5°，第四接口角为22.5°，其他情况与上述情况相同，流体正向流动时，第二压力差较其他角度压力差为较小值，反向时，第二压力差较其他角度压力差为最大值，差值比较测量结果较为准确。

实施例3，第一接口角为18°-32°之间的任一角度，第二接口角为58°-72°之间的任一角度，第三接口角为58°-72°之间的任一角度，第四接口角为18°-32°之间的任一角度，其他情况与上述情况相同，流体正向流动时，第一压力差较其他角度压力差为较大值，第二压力差较其他角度压力差为较小值，第一压力差大于第二压力差；流体反向流动时，第一压力差较其他角度压力差为较小值，第二压力差较其他角度压力差为较大值，第一压力差小于第二压力差。

实施例4，第一接口角为22.5°，第二接口角为67.5°，第三接口角为67.5°，第四接口角为22.5°，其他情况与上述实施例相同，这样，流体正向流动时，第一压力差较其他角度压力差为最大值，第二压力差较其他角度压力差为较小值，流体反向流动时，第一压力差较其他角度压力差为较小值，第二压力差较其他角度压力差为最大值，流向判定方法与实施例3相同。

上述实施例中，均通过一台弯管流量计计量出两个方向上各自的流量，且在原管道上不需要添加其他管道元件，对于安装空间要求苛刻的安装条件，适用性更强，由于不需要配置其他单独的流向判别装置，连接点减少，相应的泄漏点变少，安全系数也更高。

本实施例只是对本实用新型构思和实现的说明，并非对其进行限制，在本实用新型构思下，未经实质变换的技术方案仍然在保护范围内。

Claims (7)

1.一种一体式双向测量弯管流量计，包括弯管传感器、第一差压变送器、第二差压变送器和二次仪表，在所述弯管传感器内侧设有第一接口，外侧设有第二接口，第一接口与弯管传感器端面形成第一接口角,第二接口与弯管传感器端面形成第二接口角，第一接口和第二接口分别通过第一测量管线与第一差压变送器相连，其特征在于，在所述弯管传感器内侧还设有第三接口，外侧设有第四接口，第三接口与弯管传感器端面形成第三接口角,第四接口与弯管传感器端面形成第四接口角，第三接口和第四接口分别通过第二测量管线与第二差压变送器相连，第一差压变送器、第二差压变送器分别与二次仪表相连。

2.根据权利要求1所述的一体式双向测量弯管流量计，其特征在于，所述第一接口角与第二接口角均为45°，第三接口角为18°-32°之间的任一角度，第四接口角为58°-72°之间的任一角度。

3.根据权利要求1所述的一体式双向测量弯管流量计，其特征在于，所述第一接口角和第二接口角均为45°，第三接口角为58°-72°之间的任一角度，第四接口角为18°-32°之间的任一角度。

4.根据权利要求1或2所述的一体式双向测量弯管流量计，其特征在于，所述第一接口角和第二接口角均为45°，第三接口角为22.5°，第四接口角为67.5°。

5.根据权利要求1或3所述的一体式双向测量弯管流量计，其特征在于，所述第一接口角和第二接口角均为45°，第三接口角为67.5°，第四接口角为22.5°。

6.根据权利要求1所述的一体式双向测量弯管流量计，其特征在于，所述第一接口角为18°-32°之间的任一角度，第二接口角为58°-72°之间的任一角度，第三接口角为58°-72°之间的任一角度，第四接口角为18°-32°之间的任一角度。

7.根据权利要求1或6所述的一体式双向测量弯管流量计，其特征在于，所述第一接口角为22.5°，第二接口角为67.5°，第三接口角为67.5°，第四接口角为22.5°。

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