CN87212304U - 流线形断面多孔测速管流量计 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于测量圆形封闭管道中流体流量的装置。该装置的特点是将通常制造成圆形或菱形截面的多孔测速管管体，改为截面外廓呈流线形的管体。经过这样改进后，既增加了管体结构强度，又使测速管管体对流体的阻搅作用显著减少，从而液体流经测速管管体后的旋涡减少，测量接近于流体未受阻搅前的实际情况，提高了测量精度。该装置结构简单，易于制作、耐腐蚀，无污染，可制成耐较高温度结构。安装方便，节能效果十分显著。

Description

本实用新型是用于测量封闭管道中流体平均流量的装置。

我们知道，流体在封闭管道中流动时，其动压与流速的平方成线性关系，采用同时能测出流束断面上指定点的全压与静压的皮托管来测出该点的动压，则可确定该点的流速。如果要测量出流过封闭管道截面的流量，可用测出平均流速的方法解决。为了测出管道截面上的平均流速，可在管流稳定不变的条件下，利用皮托管进行多次测量，而每次测点的位置不同，得出多个流速值，然后按数字方法算出平均流速值在这种测量中为了减少各种因素造成的误差，关于管道截面上的测点分布及求平均流速的方法，国际标准化组织的文件（IS03966－1977（E））已有规定。

如果管道是圆截面，流束在其中的分布又是充分发展的，则流束的分布在各个半径方面是对称的，这时可以采用在一个直径上测多个点的流速，然后求出平均值，代替在截面多个半径上多点的测量。

为了在工业管道上测其平均流量，基于上述原理发展了一种多孔测速管。其结构是在两根并排焊在一起的细管壁上开多个小孔，其状如笛形，将之插入管道，一根管的小孔迎对流束，另一根管的小孔背向流束。由于在管道内不同半径上的流速不同，每个小孔测得的压力也不同，但由于经过细管连通形成了平均压力后，才连接到二次仪表差压计上，故而也称均速管或笛形管流量计。亦称阿纽巴（Annu    Larber）流量计，或称平均皮托管（a    Verage    pitot    tube）。

目前应用的各种多孔测速管流量计，其截面形状主要有圆形和菱形两种。圆形截面如美国专利4372171，平均皮托管管体是“由一个管子组合体组合而成，它包括两个圆柱形段”，以及美国专利4425807，皮托管具有“圆形截面”。国外和国内有些产品具有菱形截面。以上圆形和菱形测速管，虽然也都能测出管道中流体的平均流量值，但是都共同存在以下的缺点：

1.在用于液体流速较快时，测量用的笛形管体，因受流束冲击力易于弯曲变形，严重时甚至折断。

2.由于将测速管管体插入到流束中，因阻挡流速造成了绕流，而流迹线的弯曲又使管侧特别是管尾部形成旋涡，这样便增加了测量的偏差，降低了测量精度。

针对测速管流量计的上述缺点，本实用新型采取了以下技术措施予以解决。结合附图说明如下：

附图1是本实用新型用于测量圆形封闭管道中流体平均流速的安装简图。由和二次仪表联接的部分〔1〕，圆形封闭管道〔2〕和插入在〔2〕中的多孔测速管（即平均皮托管）〔3〕和定位座〔4〕所组成。附图2中“A－A”为多孔测速管不开孔部位的断面图，“B－B”为多孔测速管开孔部位的断面图。多孔测速管采用两支圆管材经过压制后焊接连接，然后焊接尖尾部，最后钻孔即成，其截面的外廓构成流线形（即飞机机翼断面的形状）。见附图2中“A－A”或“B－B”图所示。在制造时提高其表面光洁度并减少开孔位置的误差。它具有下列优点：

（1）对流束的阻搅以及由此而引起的旋涡将显著减少。从而使流束的能量损失成倍减少。同时，使测速管开孔处所测得的压力，较接近于流束未受阻搅前的真实状态，因而测量的误差可减少，测量的精度可提高。

根据流体力学实验资料，扁卵形截面的长柱体，在相同迎流截面条件下，在相同的雷诺数范围，其迎流阻力系数为圆截面长柱体的0.1～0.05倍。流线形的阻力系数更小。

（2）迎流截面可减小，从而对流束的阻力可相应减小。

（3）结构强度增加。由于管体截面在顺流向方向尺寸加大，增加了断面系数，从而增加了在该方向的结构强度，因而管体不易弯曲并可防止因受流束推压力而折断。

（4）测速管体内有较大的压力连通用空腔，有利于均衡各测压管口所测得的压力，从而有利于得到较准确的流束平均值，有利于提高测量精度。

在应用本实用新型时，如附图1所示，只需将多孔测速管〔3〕插入圆形封闭管道〔2〕中，并根据〔1〕部分所附的定向定深标志，使〔3〕的圆头部迎对流束，尖尾端对泄流方向。测速管〔3〕的底端插入安装座〔4〕，按定深标志调整，使测速管段平分线与封闭圆管道之中心线重合，然后利用〔1〕的密封法兰进行紧固密封，再使〔1〕部与二次仪表微差压计连接起来即可。

本实用新型即“流线型截面多孔测速管流量计”与目前在工业中采用的其他流量计相比较，具有下列优点：

1.价格低，由于结构简单，加工容易，故成本低。大管径时价格优势尤为明显。

2.适用于包括大管径在内的各种管径。这种流量计除适用于Dg100～Dg1000的管径以外对于超过Dg1000的大管径仍然适用。（可至Dg2000）。

3.无污染、耐腐蚀、耐高温。因采用不锈钢制作，可适用于食品、医药工业，无污染并可耐酸、碱腐蚀。耐高温，可望制成耐温达800℃左右的流量计。

4.对管道直段长度要求降低，只有孔板所要求的一半左右。

5.安全。测速管流量计不需要辅助能源不产生因电火花而引起爆炸的危险。

6.使用方便，易于安装，安装时可以不停产进行，结构尺寸小，所占安装空间小，在运行中可以更换，也可排污。

7.压损低、节能效果突出，压损仅为孔板的数十分之一，因而可以显著减小流束因遭阻搅而造成的能量损耗，从而可显著减小推动被测流体流动的泵类的耗电量。这是多孔测速管流量计最突出的优点。本实用新型使多孔测速管流量计在减小了阻力系数和侧尾部旋涡后，在提高测量精度的同时，可使压损更低，节能的效果更为突出。

Claims (3)

1、一种用来测量封闭管道中流体平均流量的多孔测速管流量计，其特征在于多孔测速管之管体为双腔管，且管体横截面外廓曲线呈流线型。

2、根据权利要求1所说的装置，其特征在于双腔管的两支管体上均开有多个小孔。

3、根据权利要求1或2所说的装置，其特征在于呈圆头形的管腔和呈尖尾形的管腔组合成一整体的多孔测速管，其横截面的外廓曲线为流线型（即飞机机翼断面的形状）。

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