CN219495324U - 一种双向流皮托尔流量计 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开的双向流皮托尔流量计包括流量计本体、第一差压变送器和第二差压变送器。流量计本体包括正压引压管、负压引压管和双向测头，双向测头上开设有全压取压孔和静压取压孔，可伸入测量管道内，测量流体差压，全压取压孔与正压引压管连通，静压取压孔与负压引压管连通。第一差压变送器的正压侧与正压引压管连通，负压侧与负压引压管连通；第二差压变送器的正压侧与负压引压管连通，负压侧与正压引压管连通。本实用新型公开的双向流皮托尔流量计的第一差压变送器与第二差压变送器可分别测量两个方向上流体的流量，结构简单，安装简便，无需同时配置两个皮托尔流量计，降低了生产成本。

Description

一种双向流皮托尔流量计

技术领域

本实用新型涉及流量测量技术领域，更具体地说，涉及一种双向流皮托尔流量计。

背景技术

差压式流量计是一种流量测量仪表，通过在测量管道中设置特定的节流件，测量流体流经节流件前后压力差的大小，并结合测得的温度、压力数据，通过计算得出测量管道中的流量数据。差压变送器用于测量变送器内部膜盒两侧的压力差，输出标准信号如4mA～20mA，差压变送器与一般压力变送器不同，均带有2个压力接口，分为正压侧和负压侧。皮托管是测量气流总压和静压以确定气流速度的一种管状装置，由法国H.皮托发明而得名，其结构简单，有较长的应用历史。S型皮托管由两根外形相同的金属管定向焊接而成，且两根管的开口方向相反，开口截面相互平行。

S型皮托管的传感器测头结构由于需人工进行加工和焊接，导致误差因素较多，且受管道焊接变形的影响，批量生产的皮托尔传感器系数都有一定的偏差，尤其对部分低流速的流体，其差压本身比较小，这时加工偏差带来的影响就不可忽视，需要分别实流标定才能满足一定的测量精度。

在测量管道中气体或液体介质的流量时，在特殊的工况下，部分介质的流向会出现反向的情况，对于这种情况，通常采用在同一根测量管道上分别安装两台测量方向相反的皮托尔流量计，以分别测量两个方向上流量的数据，但该方法不仅增加了仪表使用成本，也增加了安装工时投入和生产上的停机配合时间。同时，采用两台皮托尔流量计测量双向流的应用场景，需要克服两台流量计本身精度、安装方式、位置及使用过程中磨损造成的各种偏差的影响，给流量测量的精度和准确性带来更多的不确定性。

因此，如何实现双向流量的测量，并降低生产成本，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种双向流皮托尔流量计，以实现双向流量的测量，并降低生产成本。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种双向流皮托尔流量计，包括：

流量计本体，包括正压引压管、负压引压管和双向测头，所述双向测头上开设有全压取压孔和静压取压孔，所述全压取压孔与所述正压引压管连通，所述静压取压孔与所述负压引压管连通；

第一差压变送器，所述第一差压变送器的正压侧与正压引压管连通，负压侧与负压引压管连通；

第二差压变送器，所述第二差压变送器的正压侧与负压引压管连通，负压侧与正压引压管连通。

优选地，在上述的双向流皮托尔流量计中，所述双向测头的第一侧开设有所述全压取压孔，第二侧开设有所述静压取压孔，且所述双向测头的两侧为对称的斜面结构。

优选地，在上述的双向流皮托尔流量计中，所述双向测头由不锈钢棒料一体加工成型。

优选地，在上述的双向流皮托尔流量计中，所述流量计本体与所述第一差压变送器和所述第二差压变送器之间设置有双向流差压模块，所述双向流差压模块上设置有第一差压分支管和第二差压分支管；

所述第一差压分支管包括第一正压分支管和第一负压分支管，所述第一正压分支管连接于所述第一差压变送器的正压侧和所述正压引压管之间，第一负压分支管连接于所述第一差压变送器的负压侧和所述负压引压管之间；

所述第二差压分支管包括第二正压分支管和第二负压分支管，所述第二正压分支管连接于所述第二差压变送器的负压侧和所述正压引压管之间，第二负压分支管连接于所述第二差压变送器的正压侧和所述负压引压管之间。

优选地，在上述的双向流皮托尔流量计中，所述第一正压分支管和第一负压分支管的一端设置有用于与所述第一差压变送器连接的第一差压变送器连接板，所述第二正压分支管和第二负压分支管一端设置有用于与所述第二差压变送器连接的第二差压变送器连接板。

优选地，在上述的双向流皮托尔流量计中，所述第一差压变送器连接板与所述第一差压变送器之间、所述第二差压变送器连接板和所述第二差压变送器之间均设置有密封垫片。

优选地，在上述的双向流皮托尔流量计中，所述流量计本体和所述双向流差压模块之间设置有三阀组。

优选地，在上述的双向流皮托尔流量计中，所述正压引压管设置于所述负压引压管内。

优选地，在上述的双向流皮托尔流量计中，所述负压引压管外焊接有传感器法兰。

优选地，在上述的双向流皮托尔流量计中，所述流量计本体上设置有安装底座。

本实用新型提供的双向流皮托尔流量计包括流量计本体、第一差压变送器和第二差压变送器。流量计本体包括正压引压管、负压引压管和双向测头，双向测头上开设有全压取压孔和静压取压孔，可伸入测量管道内，测量流体差压，全压取压孔与正压引压管连通，静压取压孔与负压引压管连通。测量流体时，全压取压孔正对流体的来向，测量相当总压，静压取压孔背向流体的来向，测量相当静压。第一差压变送器的正压侧与正压引压管连通，负压侧与负压引压管连通；第二差压变送器的正压侧与负压引压管连通，负压侧与正压引压管连通。相较于现有技术，本实用新型提供的双向流皮托尔流量计的第一差压变送器与第二差压变送器可分别测量两个方向上流体的流量，结构简单，安装简便，无需同时配置两个双向流皮托尔流量计，降低了生产成本，且同一流量计本体在同一工况位置测量的差压数据，同时传送给两台差压变送器，测量过程相互不干扰，最大限度的减少了其他因素对流量测量的影响，使用维护方便。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例公开的双向流皮托尔流量计的结构示意图；

图2为本实用新型实施例公开的双向流皮托尔流量计的爆炸图；

图3为本实用新型实施例公开的双向流皮托尔流量计的流量计本体的结构示意图；

图4为本实用新型实施例公开的双向流皮托尔流量计的双向测头的结构示意图；

图5为本实用新型实施例公开的双向流皮托尔流量计的双向流差压模块的结构示意图。

其中，100为流量计本体，110为双向测头，120为正压引压管，121为第一负压引压管，122为第二负压引压管，130为传感器法兰，140为转换模块，200为安装底座，300为三阀组，400为双向流差压模块，410为连接模块，420为第一差压分支管，421为第二差压分支管，430为第一差压变送器连接板，431为第二差压变送器连接板，500为第一差压变送器，501为第二差压变送器。

具体实施方式

本实用新型的核心在于公开一种双向流皮托尔流量计，以实现双向流量的测量，并降低生产成本。

以下，参照附图对实施例进行说明。此外，下面所示的实施例不对权利要求所记载的实用新型内容起任何限定作用。另外，下面实施例所表示的构成的全部内容不限于作为权利要求所记载的实用新型的解决方案所必需的。

结合图1～图5，本实用新型实施例公开的双向流皮托尔流量计包括流量计本体100、第一差压变送器500和第二差压变送器501。流量计本体100包括正压引压管120、负压引压管和双向测头110，双向测头110上开设有全压取压孔和静压取压孔，可伸入测量管道内，测量流体差压，全压取压孔与正压引压管120连通，静压取压孔与负压引压管连通。测量流体时，全压取压孔正对流体的来向，测量相当总压，静压取压孔背向流体的来向，测量相当静压。第一差压变送器500的正压侧与正压引压管120连通，负压侧与负压引压管连通；第二差压变送器501的正压侧与负压引压管连通，负压侧与正压引压管120连通。

通过测量出相当总压和相当静压的差压，应用能量守恒和伯努利方程原理，即可计算出双向测头110点的流速，通过测量管道流速分布曲线规律，计算出测量管道内流体的平均流速和流量。此为现有技术，在此不再赘述。

相较于现有技术，本实用新型实施例公开的双向流皮托尔流量计的第一差压变送器500与第二差压变送器501可分别测量两个方向上流体的流量，且结构简单，安装简便，无需同时配置两个皮托尔流量计，降低了生产成本，且同一流量计本体100在同一工况位置测量的差压数据，同时传送给两台差压变送器，测量过程相互不干扰，最大限度的减少了其他因素对流量测量的影响，使用维护方便。

为了方便实现对流体差压的测量，如图4所示，本实用新型实施例公开的双向流皮托尔流量计的双向测头110的第一侧开设有全压取压孔，第二侧开设有静压取压孔，且双向测头110的两侧为对称的斜面结构，通过斜切面的形式形成正、负压的迎流面和背流面。在流体流经双向测头110时，能在双向测头110外边缘形成清晰的流体分离点，排除了流体流速增加时，流体分离点不一致对流量计本体100造成的干扰。

双向测头110可由不锈钢棒料一体加工成型，双向测头110的取压头可由菱形截面的棒料加工成型，具体在取压头的迎流面和背流面切斜面，并分别钻全压取压孔正压和静压取压孔负压。采用数控加工可保持双向测头110结构的尺寸精度，减少了人工手动操作的影响。

本实用新型实施例将传统的S型皮托管的两支细管弯曲、切割、焊接的结构形式进行重新优化设计，使双向测头110更便于数控车床加工，结构紧凑，加工精度更高，能保持流量计本体100良好的一致性。

在本实用新型公开的一具体的实施例中，流量计本体100与第一差压变送器500和第二差压变送器501之间设置有双向流差压模块400，双向流差压模块400的连接模块410上设置有第一差压分支管420和第二差压分支管421。

第一差压分支管420包括第一正压分支管和第一负压分支管，第一正压分支管连接于第一差压变送器500的正压侧和正压引压管120之间，第一负压分支管连接于第一差压变送器500的负压侧和负压引压管之间。

第二差压分支管421包括第二正压分支管和第二负压分支管，第二正压分支管连接于第二差压变送器501的负压侧和正压引压管120之间，第二负压分支管连接于第二差压变送器501的正压侧和负压引压管之间。相较于同时布置两台双向流皮托尔流量计，生产成本降低了约60％。

需要说明的是，连接模块410与三阀组300连接，且设置有用于与正压引压管120和负压引压管连通的导向孔，以将正压引压管120和负压引压管正确地与第一差压变送器500和第二差压变送器501导通，实现双向流体差压的测量。

双向流差压模块400可以设计为对称的Y型，将正、负压引压管路分别分配给两台互相反向的差压变送器，通过配置2台流量计算机或PLC(可编程逻辑控制器，ProgrammableLogic Controller)/DCS(分布式控制系统，Distributed Control System)上位机可实现对两个方向流量的分别计算输出。

为了便于第一差压变送器500和第二差压变送器501与双向流差压模块400的安装，第一正压分支管和第一负压分支管的一端设置有用于与第一差压变送器500连接的第一差压变送器连接板430，第二正压分支管和第二负压分支管一端设置有用于与第二差压变送器501连接的第二差压变送器连接板431。由于差压变送器的正负压室如果不在同一水平面，会因为膜盒自重的影响，产生非测量流体产生的差压，这种自重差压超过一定数值，差压零点将无法迁移抵消，影响测量结果，因此设置有的第一差压变送器连接板430和第二差压变送器连接板431还可保证在双向流皮托尔流量计安装在流体测量管道上的任意位置时，都能使第一差压变送器500和第二差压变送器501的正负压室处于同一水平面上，并方便第一差压变送器500和第二差压变送器501的调零。

具体地，双向流差压模块400可为一体铸件或是其他加工方式制成来实现第一差压变送器500和第二差压变送器501的安装。本实用新型是实施例公开的双向流皮托尔流量计可减少安装调试及维护工作量，并且同一流量计本体100能最大限度的降低安装不规范、安装位置其他管件装置的干扰、使用过程中的磨损等因素对测量精度的影响。

进一步地，第一差压变送器连接板430与第一差压变送器500之间、第二差压变送器连接板431和第二差压变送器501之间均设置有用于密封的密封垫片，密封垫圈可以为四氟垫片。

如图1所示，流量计本体100和双向流差压模块400之间还设置有三阀组300。三阀组300可以用于开启和关闭测量引压管路，在线实现差压变送器的调零状态。三阀组300可以安装在流量计本体100的转换模块140上，三阀组300的连接面通常设置四氟垫片，方便的实现正、负压引压管路的开启与关闭控制，同时阀组中间配有平衡阀，可将正、负压管路连通。在双向流皮托尔流量计通用状态下，可以关闭正负压阀，开启平衡阀，连通差压变送器的正、负压膜盒腔室，实现双向流皮托尔流量计的在线调零，双向流皮托尔流量计的投用状态下，中间平衡阀为关闭状态。

具体地，三阀组300的上端通过内六角螺栓连接双向流差压模块400，且二者之间设置四氟垫片。需要说明的是，三阀组300不限于工字三阀组的形式，也可以采用其他阀组的形式实现流量计本体100和双向流差压模块400的连接。

结合图3，为了减少双向流皮托尔流量计过多受到测量管道内流体的腐蚀，流量计本体100的正压引压管120设置于负压引压管内，即引压管组采取内外大小管结构，使得结构紧凑外漏焊接点少，避免了正压引压管120和负压引压管的焊接痕迹的直接暴露于流体中。负压引压管包括第一负压引压管121和第二负压引压管122(第二负压引压管122的内径大于等于第一负压引压管121的外径，以便于在正压引压管120与转接模块140焊接时，第二负压引压管122可套在正压引压管120的外侧，并预留足够的焊接操作空间)，转换模块140与正压引压管120和负压引压管之间焊接，并分别形成正压通道和负压通道。

为了方便传感器的安装，负压引压管外焊接有传感器法兰130。

在本实用新型公开的一具体的实施例中，为了方便双向流皮托尔流量计的安装，流量计本体100上设置有安装底座200，用于与测量管道连接。安装底座200由焊接底座、底座套管和底座法兰组成。焊接底座根据测量管道外径切圆弧，其材质与测量管道材质相同，以便于焊接。底座套管的长度可根据测量管道保温层的厚度及流量计本体100的长度综合考虑，底座法兰用来固定传感器法兰130，中间可根据不同的测量介质选择合适的垫片材质。

本实用新型公开的双向流皮托尔流量计通过三阀组300和安装底座200，能方便的适应各种安装管道。

本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”和“第二”等是用于区别不同的对象，而不是用于描述特定的顺序。此外术语“包括”和“具有”以及他们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有设定于已列出的步骤或单元，而是可包括没有列出的步骤或单元。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种双向流皮托尔流量计，其特征在于，包括：

流量计本体(100)，包括正压引压管(120)、负压引压管和双向测头(110)，所述双向测头(110)上开设有全压取压孔和静压取压孔，所述全压取压孔与所述正压引压管(120)连通，所述静压取压孔与所述负压引压管连通；

第一差压变送器(500)，所述第一差压变送器(500)的正压侧与正压引压管(120)连通，负压侧与负压引压管连通；

第二差压变送器(501)，所述第二差压变送器(501)的正压侧与负压引压管连通，负压侧与正压引压管(120)连通。

2.如权利要求1所述的双向流皮托尔流量计，其特征在于，所述双向测头(110)的第一侧开设有所述全压取压孔，第二侧开设有所述静压取压孔，且所述双向测头(110)的两侧为对称的斜面结构。

3.如权利要求2所述的双向流皮托尔流量计，其特征在于，所述双向测头(110)由不锈钢棒料一体加工成型。

4.如权利要求1所述的双向流皮托尔流量计，其特征在于，所述流量计本体(100)与所述第一差压变送器(500)和所述第二差压变送器(501)之间设置有双向流差压模块(400)，所述双向流差压模块(400)上设置有第一差压分支管(420)和第二差压分支管(421)；

所述第一差压分支管(420)包括第一正压分支管和第一负压分支管，所述第一正压分支管连接于所述第一差压变送器(500)的正压侧和所述正压引压管(120)之间，第一负压分支管连接于所述第一差压变送器(500)的负压侧和所述负压引压管之间；

所述第二差压分支管(421)包括第二正压分支管和第二负压分支管，所述第二正压分支管连接于所述第二差压变送器(501)的负压侧和所述正压引压管(120)之间，第二负压分支管连接于所述第二差压变送器(501)的正压侧和所述负压引压管之间。

5.如权利要求4所述的双向流皮托尔流量计，其特征在于，所述第一正压分支管和第一负压分支管的一端设置有用于与所述第一差压变送器(500)连接的第一差压变送器连接板(430)，所述第二正压分支管和第二负压分支管一端设置有用于与所述第二差压变送器(501)连接的第二差压变送器连接板(431)。

6.如权利要求5所述的双向流皮托尔流量计，其特征在于，所述第一差压变送器连接板(430)与所述第一差压变送器(500)之间、所述第二差压变送器连接板(431)和所述第二差压变送器(501)之间均设置有密封垫片。

7.如权利要求4所述的双向流皮托尔流量计，其特征在于，所述流量计本体(100)和所述双向流差压模块(400)之间设置有三阀组(300)。

8.如权利要求1～7任意一项所述的双向流皮托尔流量计，其特征在于，所述正压引压管(120)设置于所述负压引压管内。

9.如权利要求1～7任意一项所述的双向流皮托尔流量计，其特征在于，所述负压引压管外焊接有传感器法兰(130)。

10.如权利要求1～7任意一项所述的双向流皮托尔流量计，其特征在于，所述流量计本体(100)上设置有安装底座(200)。