專利名稱：楔式流量計的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種用于測量液體流量的流量計，特別是公開一種楔式流量計，特別適用于測量雷諾數(shù)低于500的流體，能保持精確的測量精度。
二背景技術(shù)：
液體流量計在石化、化工等行業(yè)中有廣泛的應(yīng)用，現(xiàn)有技術(shù)的流量計其計量傳感器的導(dǎo)壓管，大多數(shù)采用孔板、文丘里或者流量噴嘴等形式的產(chǎn)生差壓的一次元件測量流量，其缺點是流量與差壓的方根關(guān)系不能完全滿足，存在固有偏差，當(dāng)雷諾數(shù)低于10000～40000時其方根關(guān)系便會出現(xiàn)重大偏差，在雷諾數(shù)低于1800的滯留區(qū)間時，這項偏差相當(dāng)顯著。顯而易見，這將影響流量測量的精度。
三
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是克服傳統(tǒng)的流量計傳感器導(dǎo)壓管的結(jié)構(gòu)形式，提供一種楔式流量計，在雷諾數(shù)低于500時，流量與壓差的方根關(guān)系也不會出現(xiàn)明顯偏差，保持測量精度。
本實用新型是這樣實現(xiàn)的一種楔式流量計，應(yīng)用在液體流量測量，包括流量計傳感器和計數(shù)器，其特征在于流量計傳感器的導(dǎo)壓管內(nèi)設(shè)有截面成三角形的楔塊，三角形楔塊安裝在導(dǎo)壓管上部，其圓滑頂角朝下。三角形楔塊在導(dǎo)壓管中的楔比H/ID在0.2、0.3、0.4、0.5中選擇一種，其中H為三角形楔塊圓管頂角至導(dǎo)壓管下底壁距離，ID為導(dǎo)壓管內(nèi)徑。三角形楔塊在導(dǎo)壓管中前后安裝位置上游位置距離大于下游位置距離的一倍或一倍以上。
本實用新型楔式流量計是一種新型節(jié)流裝置。當(dāng)流體通過楔式流量計時，由于楔塊的節(jié)流作用，在其上、下游側(cè)產(chǎn)生了一個與體積流量值成平方關(guān)系的差壓，將此差壓從楔塊兩側(cè)取壓口(取壓管嘴或取城市法蘭)引出至差壓變送器，差壓變送器就送出與被測量值成平方關(guān)系的標(biāo)準(zhǔn)信號(氣動或電動)，經(jīng)計數(shù)器顯示，即可獲知流量值。
本實用新型的有益效果是(1)測量范圍寬，在雷諾數(shù)從500到數(shù)百萬的范圍內(nèi)，流量和差壓始終保持方根關(guān)系，流量系數(shù)呈線性狀態(tài)；
(2)精確度高，經(jīng)標(biāo)定的楔式流量計，其流量系數(shù)基本誤差在±0.5％內(nèi)；(3)具有自清潔能力，無滯流區(qū)；(4)抗磨性好；(5)永久壓損比孔板?。?6)重復(fù)性好、可靠性高；(7)壽命長、成本低、安裝及維修方便。
本實用新型的適用范圍(1)適合于低雷諾數(shù)流體的流量測量；(2)特別適合于高粘度流體、含固體顆粒、版狀流體，如燃料油、渣油、油版、濃漿料等的流量測量；(3)適合于公稱直徑DN25～DN300的管道；(4)管嘴取壓楔式流量計用于公稱壓力PN6.4MPa和溫度450℃以下的各種場合；法蘭取壓楔式流量計用于公稱壓力PN4.0MPa以下的各種場合，其使用溫度視差壓變送器的技術(shù)性能而定，一般限制在180℃以下。
三角形楔塊也叫楔形孔板是楔式流量計的檢測件，它是一塊V型的節(jié)流件，安裝在管道的上部，它的圓滑頂角朝下，這樣有利于含懸浮顆粒的液體或粘稠液體及臟污介質(zhì)順利通過，不會在節(jié)流件上游側(cè)產(chǎn)生滯流。楔形孔板與其它的非標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置一樣，使用穩(wěn)定可靠。
由于楔形孔板結(jié)構(gòu)獨特，可用于粘滯性液體的流量測量，粘度可高達500mPa.S，如燃油、渣油、重油等。適用于含懸浮顆粒的液固混合物，如漿狀流體、污水等的流量測量。雷諾數(shù)使用范圍寬廣，適用于極低的雷諾數(shù)(ReD＝300)，而雷諾數(shù)上限可達到106以上。
楔形流量傳感器無沉積、不堵塞，適用范圍廣，除應(yīng)用于一般氣體、液體、蒸汽外，特別適用于高粘度、結(jié)晶混合液、臟污的液體及高含塵氣體的流量測量；長期運行精度高、穩(wěn)定性好；楔形流量傳感器結(jié)構(gòu)簡單、可靠、無可移動部件與易損部件；使用壽命長。
四
圖1是本實用新型導(dǎo)壓管結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1、三角形楔塊；2、導(dǎo)壓管道；3、連接法蘭。
五具體實施方式
根據(jù)附圖，本實用新型以AT-CJ楔式流量計為例，用于計量煤氣、天然氣及各種非潔凈流體的首選儀表，能實現(xiàn)長期穩(wěn)定、準(zhǔn)確地在線測量。
楔式流量計是將從截面成三角形的楔塊放入導(dǎo)壓管中而構(gòu)成的一種新型節(jié)流裝置。當(dāng)流體通過楔式流量計時，由于三角形楔塊的節(jié)流作用，在其上、下游側(cè)產(chǎn)生了一個與體積流量值成平方關(guān)系的差壓，將此差壓從三角形楔塊兩側(cè)取壓口(取壓管嘴或取城市法蘭)引出至差壓變送器，差壓變送器就送出與被測量值成平方關(guān)系的標(biāo)準(zhǔn)信號(氣動或電動)，經(jīng)計數(shù)器顯示，即可獲知流量值。
楔式流量計是既保持了傳統(tǒng)差壓流量計的優(yōu)點、又消除了它在雷諾數(shù)低于1800的滯流區(qū)間時測量的精度差的缺點的差壓式流量測量儀表，可用于測量各種液體、氣體和蒸汽。尤其是用于測量高爐、焦?fàn)t煤氣等非潔凈氣體及低壓、含水、流量波動大的各種流體時，其計量準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性及對所測介質(zhì)條件的適應(yīng)性，可優(yōu)于其它任何類型的流量測量儀表。
由于三角形楔塊結(jié)構(gòu)獨特，可用于粘滯性液體的流量測量，粘度可高達3000厘泊，如燃油、渣油、重油等，適用于含懸浮顆粒的液固混合物，如漿狀流體、污水等的流量測量。雷諾數(shù)使用范圍寬廣，適用于極低的雷諾數(shù)(ReD＝300)，最高不限。本實用新型楔式流量計無沉積、不堵塞，適用范圍廣，除應(yīng)用于一般氣體、液體、蒸汽外，特別適用于高粘度、結(jié)晶混合液、臟污的液體及高含塵氣體的流量測量；長期運行精度高、穩(wěn)定性好；楔式流量計結(jié)構(gòu)簡單、可靠、無可移動部件與易損部件；使用壽命長。
本實用新型在同類產(chǎn)品中的地位楔式差壓流量計的基本測量原理與傳統(tǒng)差壓式流量計相同。但是，楔式差壓流量計獨特的節(jié)流和取壓方式-楔塊與管道內(nèi)表面形成漸變的環(huán)形節(jié)流區(qū)、楔塊中心透孔取壓，使之具有了孔板、噴嘴等傳統(tǒng)差壓式儀表所不可能具有的優(yōu)異計量特性。
1、置于管道內(nèi)部的楔塊對流體的流動具有整流作用，使流體在接近楔塊的過程中，逐步將速度分布(曲線)拉平，當(dāng)流體流過節(jié)流元件時，能形成理想的速度均稱分布，因而測量準(zhǔn)確度高、重復(fù)性好，并對節(jié)流件前后的直管段要求大大降低。
2、楔式流量計的節(jié)流元件外形，使流體以漸變方式實現(xiàn)收縮節(jié)流并在楔塊表面形成邊界層，因而不存在孔板那樣的銳邊磨損問題。這樣，不但節(jié)流過程壓力損失小，而且節(jié)流元件的幾何特性容易保持，因而儀表流量系數(shù)幾乎恒定，校準(zhǔn)時的精度能夠長期保持(對含有固體雜質(zhì)的流體也能適應(yīng))。
3、流體以近似吹掃的方式流過節(jié)流部分，節(jié)流部分前后無滯留區(qū)，因而不存在孔板的“積污”問題，對含水量高的氣體及其他不潔凈的流體也能長期穩(wěn)定地進行測量。
4、節(jié)流區(qū)下游產(chǎn)生的渦流短小，楔塊中心透孔取壓，因而壓力信號穩(wěn)定，易于實現(xiàn)準(zhǔn)確測量。
5、由于節(jié)流過程壓損小、速度分布均勻，使之對被測流體的雷諾數(shù)變化適應(yīng)性強，因而儀表的測量范圍度(量程比)比傳統(tǒng)孔板、噴嘴要寬的多，并能用于低雷諾數(shù)的測量。
楔式節(jié)流元件特別推薦用在包含固體懸濁顆粒的漿料的流體測量，而這種類型的流體往往會阻塞常規(guī)的一次元件。另外，當(dāng)介質(zhì)中含有危險成分時，一體化楔式流量計可避免常規(guī)測量方式中導(dǎo)壓管與變送器法蘭中的殘留物。楔式節(jié)流元件沒有尖銳的表面形狀，或者說沒有尖銳的棱角，從而排除了通常的磨損造成的精度損失。
AT-CJ楔式流量儀表經(jīng)理論和實驗證明，非常適用于低雷諾數(shù)流體流量的測量，尤其在測量高粘度流體、漿狀流體、含固體顆粒流體、高壓蒸汽時，更具有其他節(jié)流裝置無法比擬的優(yōu)越性，可以在石油、化工等行業(yè)獲得廣泛應(yīng)用。因此有著良好商業(yè)市場前景。
權(quán)利要求1.一種楔式流量計，應(yīng)用在液體流量測量，包括流量計傳感器和計數(shù)器，其特征在于流量計傳感器的導(dǎo)壓管內(nèi)設(shè)有截面成三角形的楔塊，三角形楔塊安裝在導(dǎo)壓管上部，其圓滑頂角朝下。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的楔式流量計，其特征在于所述三角形楔塊在導(dǎo)壓管中的楔比H/ID在0.2、0.3、0.4、0.5中選擇一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的楔式流量計，其特征在于所述三角形楔塊在導(dǎo)壓管中前后安裝位置上游位置距離大于下游位置距離的一倍或一倍以上。
專利摘要本實用新型為一種楔式流量計，應(yīng)用在液體流量測量，包括流量計傳感器和計數(shù)器，其特征在于流量計傳感器的導(dǎo)壓管內(nèi)設(shè)有截面成三角形的楔塊，三角形楔塊安裝在導(dǎo)壓管上部，其圓滑頂角朝下。本實用新型的有益效果是測量范圍寬，精確度高，具有自清潔能力，無滯流區(qū)；抗磨性好；永久壓損比孔板??；重復(fù)性好、可靠性高；壽命長、成本低、安裝及維修方便。本實用新型的適用范圍適合于低雷諾數(shù)流體的流量測量，特別適合于高粘度流體、含固體顆粒、版狀流體，如燃料油、渣油、油版、濃漿料等的流量測量。
文檔編號G01F15/00GK2935095SQ20062004345
公開日2007年8月15日 申請日期2006年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月30日
發(fā)明者李軍, 沈金鳴 申請人:上海創(chuàng)杰工程自動化有限公司