CN217276312U - 涡轮流量计 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种涡轮流量计，包括叶轮和叶轮支架，所述叶轮支架设有圆柱状的内腔，叶轮同轴设置于叶轮支架的内腔中并可以与叶轮支架相对旋转，所述叶轮包括轮毂和设置于轮毂周面上的叶片，所述轮毂的直径为R1，叶轮支架的内径为R2，4:5≤R1：R2≤9:10。本实用新型的有益效果是通过合理设置叶轮外圆尺寸、叶片尺寸、叶片角度和前导流的尺寸等，涡轮流量计的计量准确，基本上不需要通过仪表系数进行换算，具有结构合理，使用简单的效果。

Description

涡轮流量计

技术领域

本实用新型涉及测量仪表技术领域，具体的是一种涡轮流量计。

背景技术

涡轮流量计是一种速度式流量仪表，它以动量守恒原理为基础。流体冲击叶轮，使叶轮旋转，叶轮的旋转速度随流量的变化而变化，根据叶轮转速求出流量值。当被测流体通过流量计时，流体通过整流器后冲击叶轮叶片，由于叶轮叶片与流体流向之间有一倾斜角，流体的冲击力对叶轮产生转动力矩，使叶轮克服机械摩擦阻力矩而转动，其旋转速度与被测量流体体积流量近似成比例。通过涡轮流量计的流体体积的测量是基于叶轮的旋转数得到的，主要是运用磁电转换装置或者机械输出装置将叶轮旋转数转化成电脉冲，送入涡轮流量计的二次仪表进行计算和显示，由单位时间电脉冲数和累计电脉冲数反映出被测流体介质的瞬时流量和累计流量。

在实际使用过程中，流量计的流量测量值跟实际流量值之间会存在一定的系统误差，该系统主要是由流体的流速波动产生的，因为旋转速度与被测量流体体积流量近似成比例，该系统误差可以通过仪表系数予以修正，但增加了流量核算的难度和复杂性，容易在供应方和买方之间造成纠纷，因此，提高流量计的测量精度对于流量计的质量提升具有重要意义。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种结构简单、测量精度高的涡轮流量计，尤其适合气体流量的测量。

本实用新型的技术方案是：

一种涡轮流量计，包括流量计壳体、流量计端盖、叶轮支架、叶轮、转轴、信号盘和探头，流量计壳体内设有圆柱状的内腔，叶轮支架为圆筒状，叶轮支架的外径与流量计壳体的内径相配合，并与流量计壳体固定相连，叶轮设置于叶轮支架内，叶轮与转轴同轴固定相连，转轴通过轴承与叶轮支架同轴相连，信号盘设置于转轴上，叶轮支架上设有与探头相配合的探头孔，探头设置于探头孔内并与信号盘相配合。叶轮带动转轴相对于叶轮支架转动，叶轮的转速与流体的流速近似成正比，转轴带动信号盘转动，信号盘的转动被探头所识别，根据信号盘的转速得到流体的流速。

所述叶轮包括轮毂和设置于轮毂周面上的叶片，所述轮毂的直径为R1，叶轮支架的内径为R2，4:5≤R1：R2≤9:10。

流体由输送管道进入叶轮支架后，经轮毂和叶轮支架内腔的间隙后流出，由于轮毂和叶轮支架内腔的间隙总面积小于管道的截面积，流体的流速被放大，流体在轮毂和叶轮支架内腔的间隙内流过，带动叶轮旋转。当管道内流体的流速较低时，如果轮毂和叶轮支架内腔的间隙过大，流速放大的系数会降低，流体流经轮毂和叶轮支架内腔的间隙时，会有较大的流速比重被用于克服叶轮的转动摩擦力，进而使低管道流速的流体通过时，难以使叶轮进行准确的转动，叶轮的准确转动指的是叶轮的转速与流体的流速成正比，从而造成涡轮流量计的计量误差。

本实用新型中，4:5≤R1：R2≤9:10，因为轮毂和叶轮支架内腔的间隙越小，流体经过流量计的阻力就越大，在不影响流体通过的情况下，将轮毂和叶轮支架内腔的间隙进行合理设置，可以有效兼顾低管道流速流体的计量，降低计量误差。

优选的，17:20≤R1：R2≤9:10。

所述轮毂轴线与叶片所在平面的夹角为α，25°≤α≤45°。

所述叶片的数量为m，12≤m≤14，叶片在轮毂的周向上均匀分布。

在轮毂轴线方向上，叶片的长度为L，1:5≤L：R1≤2:5。

除了轮毂和叶轮支架内腔的间隙会影响叶轮的转动，叶片的数量和结构也是影响叶轮准确转动的影响因素。在轮毂轴线方向上，叶片的长度决定了叶片载体，即轮毂的厚度，轮毂的厚度会影响轮毂的重量，间接影响叶轮的转动摩擦力。同时，叶片的的长度和角度也决定了单个叶片受流体冲击的面积。

所述涡轮流量计包括呈弹头状的前导流，所述前导流包括球面状的顶部和圆柱状的基部，前导流的基部直径与叶轮的轮毂直径相等。

前导流的周面上设有沿前导流径向方向的导向板，流体经导向板导流后流向叶轮，前导流基部的直径与叶轮的轮毂直径相等，可以使经前导流修正后的流体流动方向方向能直线流向叶片，而不用在前导流基部和叶片之间进行弯曲前进，进一步提高叶轮转动的准确性。

进一步的，所述前导流与轮毂同轴设置，前导流与轮毂的间距为D，0.2mm≤D≤0.8mm。前导流与流量计壳体固定相连，前导流不能影响叶轮的转动，尽量降低前导流和轮毂的间距，可有效降低流体在前导流和叶轮之间乱流的概率。

所述导流板远离前导流外周的侧面为阶梯状，流量计壳体的内腔在靠近端盖的端口处为阶梯状，前导流的阶梯侧面与流量计的阶梯端口相配合，可以控制前导流探入流量计壳体的深度，从而控制前导流与轮毂的间距。

本实用新型具有的优点和积极效果是：由于采用上述技术方案，涡轮流量计的计量准确，基本上不需要通过仪表系数进行换算，具有结构合理，使用简单的效果。

附图说明

图1是本实用新型的结构原理示意图

图2是流量接壳体的后视示意图

图3是图2中A-A处的剖视图

图4是叶轮支架的示意图

图5是图4是B-B处的剖视图

图6是图3中C处的细节图

图7是图3中D处的细节图

图8是叶轮的轴侧示意图

图9是叶轮的侧面示意图

图中：

1、流量计壳体 2、叶轮支架 3、叶轮

4、转轴 5、信号盘 6、探头

7、前导流 31、轮毂 32、叶片

71、前导流基部 72、导向板

具体实施方式

实施例1

如图1-9所示，本实用新型：

一种涡轮流量计，包括流量计壳体1、流量计端盖、叶轮支架2、叶轮3、转轴4、信号盘5和探头6，流量计壳体1内设有圆柱状的内腔，叶轮支架2为圆筒状，叶轮支架的外径与流量计壳体1的内径相配合，并与流量计壳体1固定相连，叶轮3设置于叶轮支架内，叶轮3与转轴4同轴固定相连，转轴4通过轴承与叶轮支架2同轴相连，信号盘5设置于转轴4上，叶轮支架上设有与探头相配合的探头孔，探头6设置于探头孔内并与信号盘5相配合。叶轮3带动转轴4相对于叶轮支架2转动，叶轮3的转速与流体的流速近似成正比，转轴4带动信号盘5转动，信号盘5的转动被探头6所识别，根据信号盘5的转速得到流体的流速。所述叶轮3包括轮毂31和设置于轮毂周面上的叶片32，所述轮毂的直径为R1，叶轮支架的内径为R2，R1：R2＝0.85。

如图8、9所示，

所述轮毂31轴线与叶片32所在平面的夹角为α，α＝30°。

所述叶片32的数量为m，m＝14，叶片在轮毂31的周向上均匀分布。

在轮毂轴线方向上，叶片32的长度为L，L：R1＝3:10。

如图6，图7所示，

所述涡轮流量计包括呈弹头状的前导流7，所述前导流包括球面状的顶部和圆柱状的基部，前导流的基部71直径与叶轮的轮毂直径相等。

所述前导流与轮毂同轴设置，前导流与轮毂的间距为D，D＝0.5mm。

前导流的周面上设有沿前导流径向方向的导向板72，所述导流板远离前导流外周的侧面为阶梯状，流量计壳体的内腔在靠近端盖的端口处为阶梯状，前导流的阶梯侧面与流量计的阶梯端口相配合，可以控制前导流探入流量计壳体的深度，从而控制前导流与轮毂的间距。

实施例2

R1：R2＝0.86，

实施例2的其余设置与实施例1相同。

实施例3

R1：R2＝0.88，

实施例3的其余设置与实施例1相同。

实施例4

R1：R2＝0.9，

实施例3的其余设置与实施例1相同。

以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。

Claims (7)

1.一种涡轮流量计，包括叶轮和叶轮支架，所述叶轮支架设有圆柱状的内腔，叶轮同轴设置于叶轮支架的内腔中并可以与叶轮支架相对旋转，其特征在于：所述叶轮包括轮毂和设置于轮毂周面上的叶片，所述轮毂的直径为R1，叶轮支架的内径为R2，4:5≤R1：R2≤9:10。

2.根据权利要求1所述的涡轮流量计，其特征在于：17:20≤R1：R2≤9:10。

3.根据权利要求1所述的涡轮流量计，其特征在于：所述轮毂轴线与叶片所在平面的夹角为α，25°≤α≤45°。

4.根据权利要求3所述的涡轮流量计，其特征在于：所述叶片的数量为m，12≤m≤14，叶片在轮毂的周向上均匀分布。

5.根据权利要求3所述的涡轮流量计，其特征在于：在轮毂轴线方向上，叶片的长度为L，1:5≤L：R1≤2:5。

6.根据权利要求1所述的涡轮流量计，其特征在于：所述涡轮流量计包括呈弹头状的前导流，所述前导流包括球面状的顶部和圆柱状的基部，前导流的基部直径与叶轮的轮毂直径相等。

7.根据权利要求6所述的涡轮流量计，其特征在于：所述前导流与轮毂同轴设置，前导流与轮毂的间距为D，0.2mm≤D≤0.8mm。

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