CN220230603U - 一种内置式气体超声波流量计整流器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种内置式气体超声波流量计整流器，包括导流筒和整流板；导流筒内设置有圆形凹槽，整流板通过过盈配合安装在圆形凹槽内，使其端面平齐；所述导流筒中部设置有定位筒，导流筒的内壁设有若干弧形叶片；弧形叶片装配于定位筒与导流筒之间；定位筒中部形成有空心十字圆环，空心十字圆环与导流筒同心设置；本实用新型结构简单，其设置的内置式气体超声波流量计整流器结构节省了安装空间，将流态复杂的流体进行导流后再整流效果好，易于超声波测量；结构新颖、便于制造。
Description
技术领域
本实用新型属于气体流量控制技术领域，具体涉及一种内置式气体超声波流量计整流器。
背景技术
随着超声波流量计技术的快速发展，超声波流量计已广泛应用于天然气、石油气和煤气等气体的测量。超声波流量计在工作状态下，需要保证流态进入流量计的气体流态是对称的充分发展的紊流速度分布，但在实际使用过程中，由于受到管道弯头和计量管路中的阀门对气体的速度分布的影响，会造成流体在管道内紊乱，不规则流动，从而影响测量精度。
为解决上述技术问题，本申请人公开了申请号：202222383635.7，名称为一种新型的内置式气体超声波流量计整流器，包括导流筒和整流板；导流筒内设置有圆形凹槽，整流板通过过盈配合安装在圆形凹槽内，使其端面平齐；本实用新型的内置式气体超声波流量计整流器，超声波流量计管道内的流体经整流器整流后，流体中存在的脉动流能量被完全分散开来，使流体从紊流状态过渡到层流状态，消除脉动流的影响；从而有效地提高超声波流量计对流体的检测效果。该设计使生产装配更为便捷，减少生产报损率，提高工艺工序灵活度，提高生产效率；但是仍然会存在脉动流的影响，造成流体在管道内紊乱，影响检测效果。
针对上述技术问题，故需要进行改进。
实用新型内容
本实用新型是为了克服上述现有技术中的缺陷，提供一种结构简单合理，设计巧妙，消除脉动流的影响，从而有效提高对流体的检测效果的内置式气体超声波流量计整流器。
为了达到以上目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种内置式气体超声波流量计整流器，包括导流筒和整流板；导流筒内设置有圆形凹槽，整流板通过过盈配合安装在圆形凹槽内，使其端面平齐；所述导流筒中部设置有定位筒，导流筒的内壁设有若干弧形叶片；弧形叶片装配于定位筒与导流筒之间；定位筒中部形成有空心十字圆环，空心十字圆环与导流筒同心设置。
作为本实用新型的一种优选方式，所述弧形叶片包括多个上层弧形叶片和多个下层弧形叶片；相邻上层弧形叶片之间形成有外通道，相邻下层弧形叶片之间形成有内通道。
作为本实用新型的一种优选方式，相邻上层弧形叶片与下层弧形叶片交错布设。
作为本实用新型的一种优选方式，所述上层弧形叶片的顶部与导流筒在同一水平面，下层弧形叶片与上层弧形叶片的距离为2～3mm。
作为本实用新型的一种优选方式，所述上层弧形叶片的数量为5片，下层弧形叶片的数量为9片。
作为本实用新型的一种优选方式，所述导流筒内形成有过渡段，过渡段位于弧形叶片与整流板之间。
作为本实用新型的一种优选方式，所述导流筒上的法兰与流量计进气口法兰平面重合，通过导流筒的导流筒定位孔处通过螺丝固定。
作为本实用新型的一种优选方式，所述导流筒为不锈钢材料制成。
作为本实用新型的一种优选方式，所述整流板上设有多个正六边形的整流孔，相邻整流孔之间相互贴合，整流孔与外通道、内通道和空心十字圆环相连通。
作为本实用新型的一种优选方式，所述整流板为不锈钢材料制成。
本实用新型的有益效果是：
1.本实用新型的内置式气体超声波流量计整流器，超声波流量计管道内的流体经整流器整流后，流体中存在的脉动流能量被完全分散开来，使流体从紊流状态过渡到层流状态，消除脉动流的影响；从而有效地提高超声波流量计对流体的检测效果。该设计使生产装配更为便捷，减少生产报损率，提高工艺工序灵活度，提高生产效率。
2.本实用新型设计巧妙，通过上层弧形叶片、下层弧形叶片和空心十字圆环将流体分割为三股均匀的流体，使得这三股流体在导流筒的过渡段处重新搅拌在一起；流体中存在的脉动流能量被完全分散开来，使流体的状态达到稳定。
3.本实用新型结构简单，其设置的内置式气体超声波流量计整流器结构节省了安装空间，将流态复杂的流体进行导流后再整流效果好，易于超声波测量；结构新颖、便于制造。
附图说明
图1为本实用新型实施例结构立体图；
图2为本实用新型实施例结构特征图；
图3为本实用新型实施例平面视图；
图4为本实用新型实施例剖面视图；
图5为本实用新型实施例直管仿真流体图；
图6为本实用新型实施例弯管仿真流体图。
图中附图标记：导流筒1，上层弧形叶片1-A，下层弧形叶片1-B，空心十字圆环1-C，导流筒定位孔1-D，过渡段1-E，圆形凹槽1-F，法兰1-G，整流板2，整流孔2-A，定位筒3。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型实施例作详细说明。
实施例：
如图1-6所示，一种内置式气体超声波流量计整流器，包括导流筒1和整流板2；导流筒1内设置有圆形凹槽1-F，整流板2通过过盈配合安装在圆形凹槽1-F内，使其端面平齐；形成一个完整的超声波流量计整流结构；导流筒1中部设置有定位筒3，导流筒1的内壁设有若干弧形叶片；弧形叶片装配于定位筒3与导流筒1之间；定位筒3中部形成有空心十字圆环1-C，空心十字圆环1-C与导流筒1同心设置；本实用新型的内置式气体超声波流量计整流器，超声波流量计管道内的流体经整流器整流后，流体中存在的脉动流能量被完全分散开来，使流体从紊流状态过渡到层流状态，消除脉动流的影响；从而有效地提高超声波流量计对流体的检测效果。该设计使生产装配更为便捷，减少生产报损率，提高工艺工序灵活度，提高生产效率；经过仿真分析直管与弯管同一测量段，不同流速的情况下，直管与弯管显示的流场状态区别很小。
具体的，弧形叶片包括多个上层弧形叶片1-A和多个下层弧形叶片1-B；相邻上层弧形叶片1-A之间形成有外通道，相邻下层弧形叶片1-B之间形成有内通道；通过这样的设置使得进入流量计的气体的接触面积更大，有利于提高反应效率，同时也有利于提高测量精度。
相邻上层弧形叶片1-A与下层弧形叶片1-B交错布设。通过这样的结构改进来增强气体的流动能力，使得气体能够更加均匀地输送。
通过上层弧形叶片、下层弧形叶片和空心十字圆环将流体分割为三股均匀的流体，使得这三股流体在导流筒的过渡段处重新搅拌在一起；流体中存在的脉动流能量被完全分散开来，使流体的状态达到稳定。
导流筒1内形成有过渡段1-E，过渡段1-E位于弧形叶片与整流板2之间；上层弧形叶片、下层弧形叶片和空心十字圆环这三部分能够有效地导流且改变进口前流体流态，经过渡段1-E整合后通过正六边形的整流孔2-A整流出去后，使流体流态均匀，速度剖面与充分发展流接近，更有利于超声波有效传播，从而提高计量准确性。
其中，上层弧形叶片1-A的顶部与导流筒1在同一水平面，下层弧形叶片1-B与上层弧形叶片1-A的距离为2～3mm。
多个上层弧形叶片1-A沿着导流筒1周向等距布设，多个下层弧形叶片1-B沿着导流筒1周向等距布设，上层弧形叶片1-A的数量为5片，下层弧形叶片1-B的数量为9片。
定位筒3、导流筒1、多个上层弧形叶片1-A和多个下层弧形叶片1-B固定连接，一体成型，提高了整个整流器的结构强度和整体牢固性，进一步保证了使用安全。
导流筒1为不锈钢材料制成，有防腐蚀的效果。
流体经过过渡段1-E后将通过整流板2，整流板2上设有多个正六边形的整流孔2-A，相邻整流孔2-A之间相互贴合，整流孔2-A与外通道、内通道和空心十字圆环1-C相连通；进一步的流体从所述的整流孔2-A流出的过程中，流体中存在的脉动流能量被完全分散开来，使流体的状态达到稳定。
整流板2为不锈钢材料制成，有防腐蚀的效果。
本实用新型结构简单，其设置的内置式气体超声波流量计整流器结构节省了安装空间，将流态复杂的流体进行导流后再整流效果好，易于超声波测量；结构新颖、便于制造。
本实用新型的内置式气体超声波流量计整流器装配到流量计通道内之后，导流筒上法兰1-G与流量计进气口法兰平面重合；通过导流筒1的导流筒定位孔1-D处通过螺丝固定。
图5和图6为使用流体仿真软件对该整流器进行仿真；测试条件为整流器前5D直管和5D直管前加弯管，对不同流速下的同一截面进行流场仿真。
判断的标准为相对标准偏差法(标准偏差系数)，是指某一断面上各点流速的标准偏差所占该截面上速度平均值的百分量。其判定公式如下：
式中：CV——速度相对标准偏差，％；
σV——速度标准偏差，m/s；
——截面速度的平均值，m/s；
n——速度截面的测点数：
仿真的结果可以看出，直管和弯管在不同流速的情况下对应的流场状态很接近。
通过该公式得出该整流器在直管和弯管的不同流速下对应的误差都比较接近，判定出
该整流器可以消除通过弯管的流体中存在的脉动流能量，使流体从紊流状态过渡到层流状态，消除脉动流的影响；从而有效地提高超声波流量计对流体的检测效果。
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。
尽管本文较多地使用了图中附图标记：导流筒1，上层弧形叶片1-A，下层弧形叶片1-B，空心十字圆环1-C，导流筒定位孔1-D，过渡段1-E，圆形凹槽1-F，法兰1-G，整流板2，整流孔2-A，定位筒3等术语，但并不排除使用其它术语的可能性；使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。
Claims (10)
1.一种内置式气体超声波流量计整流器，包括导流筒（1）和整流板（2）；导流筒（1）内设置有圆形凹槽（1-F），整流板（2）通过过盈配合安装在圆形凹槽（1-F）内；其特征在于：所述导流筒（1）中部设置有定位筒（3），导流筒（1）的内壁设有若干弧形叶片；弧形叶片装配于定位筒（3）与导流筒（1）之间；定位筒（3）中部形成有空心十字圆环（1-C），空心十字圆环（1-C）与导流筒（1）同心设置。
2.根据权利要求1所述的一种内置式气体超声波流量计整流器，其特征在于：所述弧形叶片包括多个上层弧形叶片（1-A）和多个下层弧形叶片（1-B）；相邻上层弧形叶片（1-A）之间形成有外通道，相邻下层弧形叶片（1-B）之间形成有内通道。
3.根据权利要求2所述的一种内置式气体超声波流量计整流器，其特征在于：相邻上层弧形叶片（1-A）与下层弧形叶片（1-B）交错布设。
4.根据权利要求2所述的一种内置式气体超声波流量计整流器，其特征在于：所述上层弧形叶片（1-A）的顶部与导流筒（1）在同一水平面，下层弧形叶片（1-B）与上层弧形叶片（1-A）的距离为2～3mm。
5.根据权利要求4所述的一种内置式气体超声波流量计整流器，其特征在于：所述上层弧形叶片（1-A）的数量为5片，下层弧形叶片（1-B）的数量为9片。
6.根据权利要求5所述的一种内置式气体超声波流量计整流器，其特征在于：所述导流筒（1）内形成有过渡段（1-E），过渡段（1-E）位于弧形叶片与整流板（2）之间。
7.根据权利要求6所述的一种内置式气体超声波流量计整流器，其特征在于：所述导流筒（1）上的法兰（1-G）与流量计进气口法兰平面重合，通过导流筒（1）的导流筒定位孔（1-D）处通过螺丝固定。
8.根据权利要求7所述的一种内置式气体超声波流量计整流器，其特征在于：所述导流筒（1）为不锈钢材料制成。
9.根据权利要求6所述的一种内置式气体超声波流量计整流器，其特征在于：所述整流板（2）上设有多个正六边形的整流孔（2-A），相邻整流孔（2-A）之间相互贴合，整流孔（2-A）与外通道、内通道和空心十字圆环（1-C）相连通。
10.根据权利要求9所述的一种内置式气体超声波流量计整流器，其特征在于：所述整流板（2）为不锈钢材料制成。
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