CN219347848U - 基于大口径多束谐振管高压力等级的湿气质量流量计 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种基于大口径多束谐振管高压力等级的湿气质量流量计，涉及湿气两相测试设备领域，包括流量计本体，流量计本体包括主筒体、法兰、激励源和多个谐振管，多个所述谐振管布置于主筒体内，且每个谐振管的轴线与主筒体的轴线平行，激励源用于使谐振管产生一定频率和振幅，主筒体的两端分别通过谐振管接头封堵，每个谐振管的两端分别与两端的谐振管接头连接，主筒体的内壁与谐振管的外壁之间填充有加压防冻液，法兰设置两个，两个法兰分别与两端的的谐振管接头连接。本申请满足大口径大流量和管路压力为高压的测试需求。

Description

基于大口径多束谐振管高压力等级的湿气质量流量计

技术领域

本申请涉及湿气两相测试设备领域，尤其是涉及一种基于大口径多束谐振管高压力等级的湿气质量流量计。

背景技术

随着全球油气产业的飞速发展，油气流量测量的需求越来越多。目前常用的谐振湿气流量计口径为DN50，压力不大于10MPa，谐振管数量为1到2根，面对大口径大流量和高压力则无能为力。

现有谐振管通常为双管，设备的口径越大，出入口口径与谐振管的等效直径比越小，节流系数会增大，从而减少通过流量，随意增加谐振管的数量会影响谐振频率的测量，谐振管产生的谐振频率与通过介质产生的受阻频率之差是测量的关键点，其从结构上面需要均匀的分流才能保证谐振的频率，才能保证谐振频率的准确。

谐振管需要产生谐振，一般采用直径为小于1寸的圆形管道，其设计壁厚不能太厚，不得超过2mm，太粗则不能产生振幅明显的谐振，这就导致管路按照承压计算，不能耐受高压，最多能承受10MPa压力，因此，谐振流量计不能适用于大流量和高压力的测量的问题亟待解决。

实用新型内容

为了解决现有谐振流量计不能适用于大流量和高压力的测量问题，本申请提供一种基于大口径多束谐振管高压力等级的湿气质量流量计。

本申请提供的一种基于大口径多束谐振管高压力等级的湿气质量流量计采用如下的技术方案：

一种基于大口径多束谐振管高压力等级的湿气质量流量计，包括流量计本体，所述流量计本体包括主筒体、法兰、激励源和多个谐振管，多个所述谐振管呈捆状的布置于主筒体内，且每个谐振管的轴线与主筒体的轴线平行，所述激励源用于使谐振管产生一定频率和振幅，所述主筒体的两端分别通过谐振管接头封堵，每个谐振管的两端分别与两端的谐振管接头连接，所述主筒体的内壁与谐振管的外壁之间填充有加压防冻液，所述法兰设置两个，两个法兰分别与两端的的谐振管接头连接。

通过采用上述技术方案，测量时两端法兰连接测试管路，管路内的介质流经谐振管接头和谐振管，从而测试出管路内介质流量。设置3个以上谐振管，能满足大口径，大流量使用环境，在谐振管与主筒体之间设置加压的防冻液，保证谐振管能在高压环境时正常工作，通过激励源主动给谐振管激励，保证测试精度。

可选的，多个谐振管之间通过谐振块固定连接，所述谐振块设置两组，分设于各谐振管的两端。

通过采用上述技术方案，谐振块不仅可以起到连接各个谐振管的作用，还可以通过确定谐振管的材质、外径壁厚等物理参数、加上固定在谐振管两端的谐振块的位置确定，给予谐振管一个固有频率。

可选的，所述谐振管与谐振管接头焊接连接，所述谐振管接头与主筒体的端部焊接连接，所述法兰与谐振管接头焊接连接。

通过采用上述技术方案，焊接连接使主筒体、谐振管接头形成有一个整体，从而能承受管路传递的压力。

可选的，还包括取压管，所述取压管的两端分别与两端的谐振管接头连接。

通过采用上述技术方案，谐振管接头提供取压管安装位置，通过取压管上，可以测试谐振管两端的压力。

可选的，所述主筒体内设有谐振震荡频率传感器，所述谐振震荡频率传感器用于检测谐振管的振动频率。

可选的，所述主筒体内设有温度测量模块，所述温度测量模块用于检测谐振管内介质的温度。

可选的，还包括流量计算机和多参量变送器，所述流量计算机用于接收谐振震荡频率传感器的信号、多参量变送器的压力信号以及温度测量模块的温度信号。

通过采用上述技术方案，流量计算机、谐振震荡频率传感器、温度测量模块和多参量变送器构成测量的控制模块，将谐振震荡频率传感器的信号、多参量变送器的压力信号以及温度测量模块的温度信号，反馈给流量计算机，并进行分析得出测试介质的流量。

可选的，所述谐振管的数量至少为3个；各谐振管在主筒体内的周向均匀布置；或者，其中一个谐振管位于中间，剩余谐振管以中间的谐振管为中心均匀布置。

通过采用上述技术方案，合理设置谐振管的数量和排布方式，从而便于布置及信号收集采集，达到精确测量的目的。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1、采用多个（3个及以上）谐振管，能满足大口径、大流量的使用环境，在谐振管和主筒体之间充满高压的防冻液，保证谐振管在满足管路压力超过10MPa环境时能正常工作，通过主动给谐振管激励，保证测试精度。

附图说明

图1是本申请实施例中湿气质量流量计的主视图。

图2是本申请实施例中湿气质量流量计的左视图。

图3是本申请实施例中流量计本体的主视图。

图4是本申请的谐振管的数量与排布位置示意图。

附图标记说明：1、流量计本体；2、主筒体；3、法兰；4、激励源；5、谐振管；6、谐振管接头；7、防冻液；8、谐振块；9、取压管；10、谐振震荡频率传感器；11、温度测量模块；12、流量计算机；13、多参量变送器。

具体实施方式

以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种基于大口径多束谐振管高压力等级的湿气质量流量计。参照图3，该基于大口径多束谐振管高压力等级的湿气质量流量计，包括流量计本体1，流量计本体1包括主筒体2、法兰3、激励源4和多个谐振管5。主筒体2为流量计的承压主体，其内部具有空腔，用来安装谐振管5。谐振管5至少为3个，本实施例中，以4个为例。4个谐振管5在主筒体2内均匀布置，每个谐振管5的轴线与主筒体2的轴线平行。采用多个谐振管5，能满足大口径（DN50以上）、大流量的使用环境。激励源4设在主筒体2，并与谐振管5连接，用于使谐振管5产生一定频率和振幅，激励源4通过主动给谐振管激励，保证测试精度。

主筒体2的两端分别通过谐振管接头6封堵，每个谐振管5的两端分别与两端的谐振管接头6连接，两个法兰3分别与两端的的谐振管接头6连接。法兰3连接测试管路，谐振管5、谐振管接头6和法兰3三者之间相通，以使被测试介质流过谐振管5。主筒体2的内壁与谐振管5的外壁之间填充有加压的防冻液7，加压的防冻液7是指在封装时给一定的初压力，这样就能达成单谐振管5能承受10MPa的压力，在加压的防冻液7和能承受高压的主筒体2辅助下，谐振管5中流经大于10MPa的压力是安全可靠的，保证谐振管5在满足管路压力超过10MPa环境时能正常工作。

本实施例中，4个谐振管5之间通过谐振块8固定连接，谐振块8设置两组，分设于各谐振管5的两端。每组设置两个谐振块8。所有谐振管5均穿设并固定在谐振块8上，谐振块8可以起到绑扎各个谐振管5的作用。该流量计通过确定谐振管5的材质、外径壁厚等物理参数、加上固定在谐振管5两端的谐振块8（两端各2块，共4块）的位置确定，给予谐振管5一个固有频率。

本实施例中，谐振管5与谐振管接头6焊接连接，谐振管接头6与主筒体2的端部焊接连接，法兰3与谐振管接头6焊接连接，通过焊接连接使主筒体2、谐振管接头6形成有一个整体，从而能承受管路传递的压力。

本实施例中，主筒体2内设有谐振震荡频率传感器10和温度测量模块11，谐振震荡频率传感器10用于检测谐振管5的振动频率。温度测量模块11用于检测谐振管5内介质的温度。

参见图1和图2，本实施例中，流量计在使用时还设置流量计算机12和多参量变送器13，流量计本体1外设置取压管9，取压管9的两端分别与两端的谐振管接头6连接，谐振管接头6提供取压管9安装位置，多参量变送器13设置在取压管9上，从而测试谐振管5两端的压力。流量计算机12用于接收谐振震荡频率传感器10的信号、多参量变送器13的压力信号以及温度测量模块11的温度信号，并进行分析得出测试介质的流量。

本申请实施例一种基于大口径多束谐振管高压力等级的湿气质量流量计的实施原理为：组装好流量计本体1，将流量计算机12、多参量变送器13和取压管9连在流量计本体1上。测量时，将流量计本体1两端的法兰3与测试管路连接，然后，激励源4给予谐振管5激励，使谐振管5产生一定频率和振幅，谐振震荡频率传感器10测量谐振管5的频率，不同压力的介质在不同温度时通过谐振管5的表现不同，温度测量模块11用于检测谐振管5内介质的温度，多参量变送器13测试谐振管5两端的压力。接收谐振震荡频率传感器11的信号、多参量变送器的压力信号、温度测量模块的温度信号最终反映给流量计算机12进行分析，得出测试介质的流量。该湿气质量流量计整体结构简洁，与测试管路连接方便，测试液液气两相介质，测量准确。

需要说明的是，除了本实施例外，谐振管5的数量也可以是3个或者大于4个。图4中a～ｆ部分分别展示了3～6个谐振管5在主筒体2内的排布情况，谐振管5主要呈捆状的布置在主筒体2内。谐振管5的布置方式有两种，一种是各谐振管5在主筒体2内的周向均匀布置，如图4中a、b、d、f部分所示；另一种是其中一个谐振管5位于中间，剩余谐振管5以中间的谐振管5为中心均匀布置，如图4中的c、e所示。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于大口径多束谐振管高压力等级的湿气质量流量计，其特征在于：包括流量计本体（1），所述流量计本体（1）包括主筒体（2）、法兰（3）、激励源（4）和多个谐振管（5），多个所述谐振管（5）呈捆状的布置于主筒体（2）内，且每个谐振管（5）的轴线与主筒体（2）的轴线平行，所述激励源（4）用于使谐振管（5）产生一定频率和振幅，所述主筒体（2）的两端分别通过谐振管接头（6）封堵，每个谐振管（5）的两端分别与两端的谐振管接头（6）连接，所述主筒体（2）的内壁与谐振管（5）的外壁之间填充有加压防冻液（7），所述法兰（3）设置两个，两个法兰（3）分别与两端的谐振管接头（6）连接。

2.根据权利要求1所述的基于大口径多束谐振管高压力等级的湿气质量流量计，其特征在于：多个谐振管（5）之间通过谐振块（8）固定连接，所述谐振块（8）设置两组，分设于各谐振管（5）的两端。

3.根据权利要求1所述的基于大口径多束谐振管高压力等级的湿气质量流量计，其特征在于：所述谐振管（5）与谐振管接头（6）焊接连接，所述谐振管接头（6）与主筒体（2）的端部焊接连接，所述法兰（3）与谐振管接头（6）焊接连接。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的基于大口径多束谐振管高压力等级的湿气质量流量计，其特征在于：还包括取压管（9），所述取压管（9）的两端分别与两端的谐振管接头（6）连接。

5.根据权利要求1至3任意一项所述的基于大口径多束谐振管高压力等级的湿气质量流量计，其特征在于：所述主筒体（2）内设有谐振震荡频率传感器（10），所述谐振震荡频率传感器（10）用于检测谐振管（5）的振动频率。

6.根据权利要求5所述的基于大口径多束谐振管高压力等级的湿气质量流量计，其特征在于：所述主筒体（2）内设有温度测量模块（11），所述温度测量模块（11）用于检测谐振管（5）内介质的温度。

7.根据权利要求6所述的基于大口径多束谐振管高压力等级的湿气质量流量计，其特征在于：还包括流量计算机（12）和多参量变送器（13），所述流量计算机（12）用于接收谐振震荡频率传感器（10）的信号、多参量变送器（13）的压力信号以及温度测量模块（11）的温度信号。

8.根据权利要求1至3任意一项所述的基于大口径多束谐振管高压力等级的湿气质量流量计，其特征在于：所述谐振管（5）的数量至少为3个；各谐振管（5）在主筒体（2）内的周向均匀布置；或者，其中一个谐振管（5）位于中间，剩余谐振管（5）以中间的谐振管（5）为中心均匀布置。

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