專利名稱：流量測量調節裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種流量測量調節裝置，是一種適用于對封閉管道內單相、均質液體或氣體進行流量測量和調節的裝置。特別適用于在管道安裝位置(空間)要求緊湊且要求具有對流體介質流量進行精確控制的場所。
背景技術：
節流變壓降流量測量方式是一種即經濟又簡單實用的流體介質流量測量方式，常與調節閥配合使用，廣泛地應用于對單相、均質液體或氣體進行流量精確控制的工藝系統中，如火力發電系統中對鍋爐鍋筒給水的控制，對除氧器補水的控制，對汽機主蒸汽旁路減溫水的控制等。在實際應用中，節流變壓降流量計在標準中規定上下游需要有足夠長度的穩速管段，在流經節流件前要求流體介質的流束與管道軸線平行，不得有漩渦；流量調節閥閥體多采用截止閥或閘閥或蝶閥閥型，流體介質流經調節閥后，流線將發生變化，流束無法與管道軸線平行，故而在節流變安裝壓降流量計配合使用時，為提高調節控制流量的精確性，要求流量調節閥與流量計之間要保留10倍管道直徑以上直管段，這在很多工藝工程現場是難以滿足的，也帶來了一些空間和材料的浪費。
實用新型內容為了解決上述技術問題，本實用新型提供一種安裝靈活，取消了傳統流量調節閥與節流流量計之間要求保留數倍管道直徑以上直管段的限制的既可以測量流體介質流量，又對流體介質流量進行調節的流量測量調節裝置。為了實現上述目的，本實用新型的技術方案如下一種流量測量調節裝置，包括外殼體(7)、位于外殼體(7)內的閥芯以及與閥芯相通的上游管道(5)和下游管管(6)，所述閥芯由側壁沿徑向開有圓弧形凹槽(Ia)的兩個圓柱體(I)組成，兩個圓弧形凹槽(Ia)槽口對接圍成了閥芯流道，每個圓柱體(I)軸向固定裝有一根閥桿(8)，每根閥桿(8)上套裝一個齒輪(10),相鄰閥桿⑶上的齒輪(10)哨合,其中一根閥桿⑶伸出外殼體(7)外與調節執行機構(9)連接，所述上游管道(5)和下游管道(6)均為錐形管道，它們的較小管徑端分別與閥芯流道相連，其中一個圓柱體(I)與圓弧形凹槽(Ia)相背的側壁上開有與閥芯流道相通的通孔，所述通孔上裝有第一取壓管(4)，所述下游管道(6)上設有與其相通的第二取壓管(3)，所述第一取壓管(4)和第二取壓管(3)伸出外殼體(7)外與壓力變送器(12)連接，所述壓力變送器(12)將標準信號傳送給控制器(11)，所述控制器(11)控制調節執行機構(9)動作。采用上述技術方案，通過兩個圓柱體上開設的圓弧形凹槽圍成的閥芯流道來實現節流和調節流量的目的，上游管道為錐形管，其較小直徑端與閥芯流道連通，通過這樣的漸縮流道來保證介質流束與流道軸向保持平行，通過第一取壓管和第二取壓管來獲得節流前后的差壓值。所得壓力值經壓力變送器輸出標準信號送入控制器，所測壓力計算出節流前后的壓差，由流體力學的連續性方程和伯努利方程，以及裝置的流量修正系數計算出流量值，該流量值作為被控變量與原給定值的信號通過控制器比較計算，由控制器輸出調節指令。通過控制器輸出的控制信號反饋給裝置的調節執行機構，由調節執行機構控制閥桿動作，從而旋轉圓柱體，改變結合處弧形凹槽深度，從而改變閥芯流道的口徑，從而調節流體介質流量。在上述技方案中，為了方便連接第一取壓管。所述圓柱體(I)的通孔上連接軟管
(2)，所述軟管(2)與第一取壓管(4)連接。在上述技術方案中所述調節執行機構(9)為伺服電機。有益效果于現有技術相比，本實用新型具有以下優點1.將流體介質的流量調節裝置和流量測量裝置合二為一，實現緊湊型結構布置，在實際應用中，可以取消原流量調節閥與流量計之間的直管段，減少了建設費用、節約了空間。2.在流量調節過程中同樣能保持較好的流體介質流束與流道軸線的平行性，從而保證了調節測量精度。本實用新型可在水平管道上安裝，也可以在垂直管道上安裝。3.在實際應用中，取消原流量調節閥與流量計之間的直管段，采用本實用新型的緊湊型的結構，可提聞調節響應時間，減小調節滯后，提聞調節精度。
圖1為本實用新型的結構示意圖；圖2為圖1的A-A剖視圖；圖3為圖1的B-B剖視圖；圖4為本實用新型工作原理示意圖；圖5為本實用新型的圓柱體的結構示意圖。圖中各標號代表的意思為1圓柱體、la、弧形凹槽、2軟管、3第二取壓管、4第一取壓管、5上游管道、6下游管道、7外殼體、8閥桿、9調節執行機構、10齒輪、11控制器、12壓力變送器。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明實施例1，如圖1-5所示，本實用新型的流量測量調節裝置包括外殼體7、位于外殼體7內的閥芯以及與閥芯相通的上游管道5和下游管管6，所述閥芯由側壁沿徑向開有圓弧形凹槽Ia的兩個圓柱體I組成，該圓弧形凹槽Ia開在圓柱體I的中部,兩個圓弧形凹槽Ia槽口對接圍成閥芯流道，所述上游管道5和下游管道6均為錐形管道，它們的較小管徑端分別與閥芯流道相連，所述上游管道5和下游管道6的較大管徑端通過法蘭連接或者直接焊接在外殼體7內，在每個圓柱體I軸向固定裝有一根閥桿8，閥桿8沿軸向穿過圓柱體的中心，每根閥桿8上套裝一個齒輪10，兩根閥桿8上的齒輪10嚙合，其中一根閥桿8伸出外殼體7外與調節執行機構9連接，所述調節執行機構9為伺服電機，所述調節執行機構9也可以采用氣動或液動方式驅動。所述其中一個圓柱體I與圓弧形凹槽Ia相背的側壁上開有與閥芯流道相通的通孔，所述通孔上裝有軟管2，軟管2上連接第一取壓管4，所述下游管道6上設有與下游管道6相通的第二取壓管3，所述第一取壓管4和第二取壓管3伸出外殼體7外與壓力變送器12連接，所述壓力變送器12將標準信號傳送給控制器11，所述控制器11控制調節執行機構9動作。工作時，進入本裝置的流體介質經上游管道5流經閥芯，通過閥芯節流后經下游管道6流出。閥芯的兩個圓柱體I上的兩個圓弧形凹槽Ia組成的閥芯流道軸線與上、下游管道5、6的軸線能保持較好的同心度，具有節流降壓效果，流體介質流經閥芯流道時流束與流道軸線保持較好的平行，確保了測量精確度。節流前的壓力由第一取壓管4取壓，送入外部壓力變送器12，節流后的壓力由第二取壓管3送入外部壓力變送器12，壓力變送器12輸出壓差信號，壓差信號經計算得出當時所測流體介質的流量值，該流量值作為過程值送入控制器11，在控制器11中過程值與給定值比較，由控制器11給出偏差調節信號給調節執行機構9，調節執行機構9輸入動力通過閥桿8使閥芯的圓柱體I同時反向轉動相同角度，閥芯流道發生了改變，從而改變了瞬時流經本裝置流體介質的流量，同時流體介質的流量變化后的值通過第一取壓管4和第二取壓管3被再次獲得，從而反饋信號繼續調節，直到流體介質的流量達到給定值。
權利要求1.一種流量測量調節裝置，包括外殼體(7)、位于外殼體(7)內的閥芯以及與閥芯相通的上游管道(5)和下游管管￠)，所述閥芯由側壁沿徑向開有圓弧形凹槽(Ia)的兩個圓柱體(I)組成，兩個圓弧形凹槽(Ia)槽口對接圍成了閥芯流道，其特征在于:每個圓柱體(I)軸向固定裝有一根閥桿(8)，每根閥桿(8)上套裝一個齒輪(10)，相鄰閥桿(8)上的齒輪(10)嚙合，其中一根閥桿⑶伸出外殼體(7)外與調節執行機構(9)連接，所述上游管道(5)和下游管道(6)均為錐形管道，它們的較小管徑端分別與閥芯流道相連，其中一個圓柱體(I)與圓弧形凹槽(Ia)相背的側壁上開有與閥芯流道相通的通孔，所述通孔上裝有第一取壓管(4)，所述下游管道(6)上設有與其相通的第二取壓管(3)，所述第一取壓管(4)和第二取壓管(3)伸出外殼體(7)外與壓力變送器(12)連接，所述壓力變送器(12)將標準信號傳送給控制器(11)，所述控制器(11)控制調節執行機構(9)動作。
2.根據權利要求1所述流量測量調節裝置，其特征在于:所述圓柱體(I)的通孔上連接軟管(2)，所述軟管(2)與第一取壓管(4)連接。
3.根據權利要求1或2所述流量測量調節裝置，其特征在于:所述調節執行機構(9)為伺服電機。
專利摘要本實用新型公開了一種流量測量調節裝置，包括外殼體、位于外殼體內的閥芯以及與上游管道和下游管管，閥芯由側壁沿徑向開有圓弧形凹槽的兩個圓柱體組成，兩個圓弧形凹槽對接形成了閥芯流道，每個圓柱體上固定裝有一根閥桿，每根閥桿上套裝一個齒輪，相鄰閥桿上的齒輪嚙合，其中一根閥桿與調節執行機構連接，上游管道和下游管道均為錐形管道，它們的較小管徑端分別與閥芯流道的進口和出口相連，其中一個圓柱體與圓弧形凹槽相背的側壁上開有與閥芯流道相通的通孔，通孔上裝有第一取壓管，下游管道上設有與下游管道相通的第二取壓管，第一取壓管和第二取壓管與壓力變送器連接，壓力變送器將標準信號傳送給控制器，控制器控制調節執行機構動作。
文檔編號F16K5/04GK202914791SQ20122060856
公開日2013年5月1日 申請日期2012年11月16日 優先權日2012年11月16日
發明者王雪, 丁寶蒼, 唐曉銘, 楊欣, 趙猛 申請人:重慶大學