CN212620909U - 一种不停产安装型插入式电磁流量计 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及流量计的技术领域，特别是涉及一种不停产安装型插入式电磁流量计，其实现现场生产正常运行，在不影响用户生产的前提下进行电磁流量计的安装或更换，降低用户的使用成本和维护成本而研发的一种螺纹连接型插入式电磁流量计，经过结构的特殊设计，从而实现在现场工作管线不停产状态下进行安装或更换；包括转换器连接盘、传感器加长管、第一导杆活动压板、第二导杆活动压板、螺纹上连接体锁紧螺母、固定环、螺纹密封体、导杆固定板、球阀上连接管、球阀、球阀下连接管、管道、全螺纹螺柱、螺母、垫圈、平垫圈和密封圈，电磁流量计的输入端通过转换器连接盘连通安装在传感器加长管上。
Description
技术领域
本实用新型涉及流量计的技术领域，特别是涉及一种不停产安装型插入式电磁流量计。
背景技术
随着工业生产的快速发展，流体测量技术伴随着全球经济工业化及贸易结算化应运而生，电磁流量计即为流体测量技术其中一种，也是科学技术的重要组成部分之一，在国民经济中占有举足轻重的地位，广泛应用在动力工业(包括核工业)、化学工业、石油、金属冶炼、科学研究、国、内外贸易，同时还应用到与人民生活息息相关的热力供暖等工业和民用的各个领域。
电磁流量计为法兰式安装结构，法兰式安装结构无法实现在用户不停产时进行安装或更换，需安装或更换时非常复杂，费时、费力、安装费用高、而且现场工作管线必须在停产状态下，把管道内的介质排放干净后才能够进行安装或更换。
实用新型内容
为解决上述技术问题，本实用新型提供一种为了实现现场生产正常运行，在不影响用户生产的前提下进行电磁流量计的安装或更换，降低用户的使用成本和维护成本而研发的一种螺纹连接型插入式电磁流量计，经过结构的特殊设计，从而实现在现场工作管线不停产状态下进行安装或更换的不停产安装型插入式电磁流量计。
本实用新型的一种不停产安装型插入式电磁流量计，包括转换器连接盘、传感器加长管、第一导杆活动压板、第二导杆活动压板、螺纹上连接体锁紧螺母、固定环、螺纹密封体、导杆固定板、球阀上连接管、球阀、球阀下连接管、管道、全螺纹螺柱、螺母、垫圈、平垫圈和密封圈，电磁流量计的输入端通过转换器连接盘连通安装在传感器加长管上，传感器加长管上设置有第一导杆活动压板和第二导杆活动压板，并且第二导杆活动压板位于第一导杆活动压板的下方，管道的顶端连通设置有球阀下连接管，球阀下连接管的输出端连通设置有球阀，球阀的顶部输出端连通设置有球阀上连接管，球阀上连接管的外侧壁上设置有导杆固定板，球阀上连接管和传感器加长管上均设置有固定环，并且螺纹上连接体锁紧螺母对两组固定环进行锁紧并使球阀上连接管和传感器加长管连通，螺纹密封体和密封圈对固定环的螺纹连接处进行密封，全螺纹螺柱贯穿第一导杆活动压板和导杆固定板，并且全螺纹螺柱通过螺母、垫圈和平垫圈的螺装对第一导杆活动压板和导杆固定板进行固定。
本实用新型的一种不停产安装型插入式电磁流量计，全螺纹螺柱的材质为采用奥氏体不锈钢：06Cr19Ni1O。
本实用新型的一种不停产安装型插入式电磁流量计，第一导杆活动压板所需最小的有效横截面积2.5mm×40.92mm。
本实用新型的一种不停产安装型插入式电磁流量计，第二导杆活动压板采用PN25板式平焊钢制管法兰。
本实用新型的有益效果为：实现现场生产正常运行，在不影响用户生产的前提下进行电磁流量计的安装或更换，降低用户的使用成本和维护成本而研发的一种螺纹连接型插入式电磁流量计，经过结构的特殊设计，从而实现在现场工作管线不停产状态下进行安装或更换。
附图说明
图1是本实用新型的示意图；
图2是本实用新型的左视示意图；
图3是本实用新型的俯视示意图；
附图中标记：1、转换器连接盘；2、传感器加长管；3、第一导杆活动压板；4、第二导杆活动压板；5、螺纹上连接体锁紧螺母；6、固定环；7、螺纹密封体；8、导杆固定板；9、球阀上连接管；10、球阀；11、球阀下连接管；12、管道；13、全螺纹螺柱；14、螺母； 15、垫圈；16、平垫圈；17、密封圈。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
如图1至图3所示，本实用新型的一种不停产安装型插入式电磁流量计，包括转换器连接盘1、传感器加长管2、第一导杆活动压板3、第二导杆活动压板4、螺纹上连接体锁紧螺母5、固定环6、螺纹密封体7、导杆固定板8、球阀上连接管9、球阀10、球阀下连接管11、管道12、全螺纹螺柱13、螺母14、垫圈15、平垫圈16和密封圈17，电磁流量计的输入端通过转换器连接盘1连通安装在传感器加长管2上，传感器加长管2上设置有第一导杆活动压板3和第二导杆活动压板4，并且第二导杆活动压板4位于第一导杆活动压板3的下方，管道12的顶端连通设置有球阀下连接管11，球阀下连接管11的输出端连通设置有球阀10，球阀10的顶部输出端连通设置有球阀上连接管9，球阀上连接管9的外侧壁上设置有导杆固定板8，球阀上连接管9和传感器加长管2 上均设置有固定环6，并且螺纹上连接体锁紧螺母5对两组固定环6进行锁紧并使球阀上连接管9和传感器加长管2连通，螺纹密封体7和密封圈17对固定环6的螺纹连接处进行密封，全螺纹螺柱13贯穿第一导杆活动压板3和导杆固定板8，并且全螺纹螺柱13通过螺母14、垫圈15 和平垫圈16的螺装对第一导杆活动压板3和导杆固定板8进行固定。
本实用新型的一种不停产安装型插入式电磁流量计，全螺纹螺柱 13的材质为采用奥氏体不锈钢：06Cr19Ni1O。
本实用新型的一种不停产安装型插入式电磁流量计，第一导杆活动压板3所需最小的有效横截面积2.5mm×40.92mm。
本实用新型的一种不停产安装型插入式电磁流量计，第二导杆活动压板4采用PN25板式平焊钢制管法兰。
机械强度计算：
研发、设计现场管道不停产安装型螺纹连接插入式电磁流量计时，根据其自身结构特点和适用工作压力的特点，以现场管道普遍的工作压力为2.5MPa(相当于25kgf/cm2)为理论根据，其传感器自身结构的特点，研发、设计传感器的直径为47mm(即4.7cm)，传感器在现场管道不停产时进行带压装配，根据压强公式：压强＝压力÷受力面积，则传感器向下插入时的反作用力---压力＝压强×受力面积。
根据现场的技术参数：压强＝25kgf/cm2，而插入时电磁流量计的传感器直径尺寸为4.7cm,其受力面积：S＝∏R2＝(4.7÷2)2∏＝5.5225 ∏＝17.349445cm2。
则，插入式电磁流量计在带压安装时，所受到的阻力为：
压力＝压强×受力面积
＝25kgf/cm2×17.349445cm2
＝433.736kgf(取433.74kgf)
根据插入式电磁流量计的传感器在插入或拔出时所受到的压力，计算关键零、部件的机械强度，即：主要是全螺纹螺柱的拉伸强度、导杆活动压板挡环、第二导杆活动压板和导杆固定板的弯曲强度。
1、全螺纹螺柱(材质：06Cr19Ni1O)：
根据用户现场管道在生产过程中的复杂性及不确定性，同时考虑全螺纹螺柱的耐腐蚀性及美观性，采用奥氏体不锈钢：06Cr19Ni1O，等级为：70(其强度等级为700MPa＝7000kgf/cm2)，其表示方式：A2-70。
现场管道不停产安装型螺纹连接插入式电磁流量计在安装或拔起过程中受到轴向载荷作用力，螺柱的强度计算公式：
式中：F-------螺栓受传感器向下插入时的反作用力 kgf
S-------螺栓内径(小径)的横截面积 cm2
[σ]--螺栓连接时的许用应力 MPa
根据现场的技术参数：现场管道内压强为2.5MPa＝25kgf/cm2，螺柱采用奥氏体不锈钢：06Cr19Ni1O，等级为：70(其强度等级为 700MPa＝7000kgf/cm2)，其表示方式：A2-70,根据中华人民共和国国家标准：GB/T1220-2007《不锈钢棒》之相关规定，使用温度在150℃以下时，许用应力[σ]＝106MPa＝1060kgf/cm2。
螺柱的最小横截面积：S＝ΠR2＝Πd2/4,则螺栓内径(小径)为：
根据计算结果，螺柱规格选取M8。因该仪表整体安装在野外露天环境，全螺纹螺柱比较长(最短为：500mm),同时受到来自大气中酸、碱和盐的侵蚀影响，同时根据材料力学相关规定，提高安全系数 (1.2～1.7)，为了保证安全和仪表整体结构比例相配合，选取全螺纹螺柱规格为：M24×500-6H。
导杆活动压板挡环(材质：06Cr19Ni1O)：
导杆活动压板挡环的尺寸为：φ98(外径)×φ47(内径)×20 是参照HG/T20592-2009《钢制管法兰、垫片、紧固件》标准，PN25 板式平焊钢制管法兰相关规定而设计其厚度，以确保其机械强度的要求。
导杆活动压板(材质：06Cr19Ni1O)：根据插入式电磁流量计的自身特点，其传感器在插入或拔出时所受到的力为弯曲力，根据材料力学的相关规定，弯曲应力是拉应力的(1.6～2.5)倍，因导杆活动压板选择的是奥氏体不锈钢，根据中华人民共和国国家标准：GB/T1220-2007《不锈钢棒》之相关规定，使用温度在150℃以下时，许用应力[σ]＝106MPa-1060kgf/cm2。
式中：F-------导杆活动压板受传感器向下插入时的反作用力 kgf
S-------导杆活动压板的最小横截面积 cm2
[σ]--导杆活动压板的许用应力 MPa
根据现场的技术参数：现场管道内压强为2.5MPa＝25kgf/cm2，导杆活动压板的最小横截面积：
根据计算结果，因该仪表整体安装在野外露天环境，同时受到来自大气中酸、碱和盐的侵蚀影响，同时根据材料力学相关规定，导杆活动压板所需最小的有效横截面积2.5×40.92mm2＝102.3mm2。导杆活动压板尺寸：270mm(长)×100mm(宽)×25mm(厚),因导杆活动压板中间有φ48mm的孔，有效宽度则为：100-48＝52mm,厚度：25mm, 则最小有效横截面积＝52mm×25mm＝1300mm2,远大于所需最小有效横截面积102.3mm2,故此，实际设计导杆活动压板的机械强度完全满足使用要求。
导杆固定板与螺纹上连接体采用钨极氩弧焊接组成一体后进行使用，也就是形成钢性连接体部件，根据导杆活动压板的计算结果，其完全满足机械强度要求。
根据中华人民共和国行业标准：JB/T9248-2015《电磁流量计》和中华人民共和国国家计量检定规程：JJG1033-2007《电磁流量计》相关标准的规定，研发一种现场管道不停产安装型螺纹连接插入式电磁流量计，从而实现现场在生产正常运行的情况下，在不影响用户生产的前提下进行电磁流量计的安装或更换，降低用户的使用成本和维护成本，经过结构的特殊设计，从而实现在现场工作管线不停产状态下进行安装或更换。
根据大工业化生产集成化的需要，特别是现在不可再生能源日益危机的后经济时代，为了实现现场生产正常运行，在不影响用户生产的前提下进行电磁流量计的安装或更换，降低用户的使用成本和维护成本而研发的一种螺纹连接型插入式电磁流量计，经过结构的特殊设计，从而实现在现场工作管线不停产状态下进行安装或更换。
根据法拉第电磁感应定律的工作原理，也就是液态导体在磁场中做切割磁力线运动时，导体內产生感应电动势(Es)的分布进行分析，研究磁场分布的影响规律，在保证高准确度、高可靠性和抗干扰能力强、瞬时流量波动范围小的前提下，寻求宽范围流量测量时最优的现场管道不停产安装型螺纹连接插入式电磁流量计。
因插入式电磁流量计与一般的法兰管道式电磁流量计有很大的不同，插入式电磁流量计的传感器是外侧形成发射磁场，测量电极在传感器的端部，根据尼库接磁(NIKURADS)原理，测量导电液体流量时 (电导率必须大于5μs/cm，否则没有磁感应信号)，导电流体流过垂直于流动方向磁场，导电液体的流动感应出平均流速，从而获得与流体的体积流量成正比的感应电动势，感应电动势信号被两个与流体相接触的电极检测出来，在转换器中显示瞬时流量和累计流量，并通过转换器转换成标准电信号输出到上位机，即(4～20)mA DC+HART 通讯功能，同时还具有多种防爆(本安防爆或粉尘防爆或隔爆)功能，完全适应腐蚀性液体的介质，从而满足各个用户的特殊使用要求。
现场管道不停产安装型螺纹连接插入式电磁流量计，在保证插入式电磁流量计的准确度和稳定性的前提下，为用户在实际生产过程中可解决实际的生产难题，为用户提供方便、保证用户生产的高效率、快捷的生产方式；现场管道不停产安装型螺纹连接插入式电磁流量计的实用性广，性价比高，提高了公司产品的竞争力，同时为公司带来良好的经济效益和社会效益，增加了公司产品的品种，拓宽了销路，提高了市场竞争力。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (4)
1.一种不停产安装型插入式电磁流量计，其特征在于，包括转换器连接盘(1)、传感器加长管(2)、第一导杆活动压板(3)、第二导杆活动压板(4)、螺纹上连接体锁紧螺母(5)、固定环(6)、螺纹密封体(7)、导杆固定板(8)、球阀上连接管(9)、球阀(10)、球阀下连接管(11)、管道(12)、全螺纹螺柱(13)、螺母(14)、垫圈(15)、平垫圈(16)和密封圈(17)，电磁流量计的输入端通过转换器连接盘(1)连通安装在传感器加长管(2)上，传感器加长管(2)上设置有第一导杆活动压板(3)和第二导杆活动压板(4)，并且第二导杆活动压板(4)位于第一导杆活动压板(3)的下方，管道(12)的顶端连通设置有球阀下连接管(11)，球阀下连接管(11)的输出端连通设置有球阀(10)，球阀(10)的顶部输出端连通设置有球阀上连接管(9)，球阀上连接管(9)的外侧壁上设置有导杆固定板(8)，球阀上连接管(9)和传感器加长管(2)上均设置有固定环(6)，并且螺纹上连接体锁紧螺母(5)对两组固定环(6)进行锁紧并使球阀上连接管(9)和传感器加长管(2)连通，螺纹密封体(7)和密封圈(17)对固定环(6)的螺纹连接处进行密封，全螺纹螺柱(13)贯穿第一导杆活动压板(3)和导杆固定板(8)，并且全螺纹螺柱(13)通过螺母(14)、垫圈(15)和平垫圈(16)的螺装对第一导杆活动压板(3)和导杆固定板(8)进行固定。
2.如权利要求1所述的一种不停产安装型插入式电磁流量计，其特征在于，全螺纹螺柱(13)的材质为采用奥氏体不锈钢：06Cr19Ni1O。
3.如权利要求1所述的一种不停产安装型插入式电磁流量计，其特征在于，第一导杆活动压板(3)所需最小的有效横截面积2.5mm×40.92mm。
4.如权利要求1所述的一种不停产安装型插入式电磁流量计，其特征在于，第二导杆活动压板(4)采用PN25板式平焊钢制管法兰。
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| CN202021768827.4U Active CN212620909U (zh) | 2020-08-22 | 2020-08-22 | 一种不停产安装型插入式电磁流量计 |
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