一種防腐阻尼轉子流量計的制作方法

本實用新型涉及一種用于測量流體流量的流量計，尤其是涉及一種適用于腐蝕性氣體或液體的浮子流量計。

背景技術：

浮子流量計也稱轉子流量計，包括錐形管以及置于錐形管中且可以沿管的中心線上下自由移動的感應單元，錐形管的內側壁具有一段從下向上逐漸擴大的倒圓錐形的工作側壁，錐形管內上下兩端分別設有導向管，相應地，感應單元包括轉子、設置在轉子上下兩側的導向桿，轉子上下兩側的導向桿分別與錐形管上下兩端的導向管構成滑動連接，從而可確保轉子居中定位，在轉子和錐形管的工作側壁之間形成均勻的間隙。當測量流體的流量時，被測流體從錐形管下端流入，流體的流動沖擊著轉子，并對它產生一個向上的作用力，這個力的大小隨流體流量大小而變化。當流量足夠大時，所產生的作用力將轉子托起，并使之升高。同時，被測流體流經轉子與錐形管壁間的環形斷面，從上端流出。當被測流體流動時對轉子的作用力，正好等于轉子在流體中的重量時，轉子受力處于平衡狀態而停留在某一高度，轉子通過磁耦合傳遞信號，使相應的刻度盤顯示流體的流量。轉子流量計一般采用不銹鋼一類的金屬制成，以確保其具有足夠的強度。當需要測量的流體具有較強的腐蝕性時，轉子流量計中的錐形管等一般采用聚四氟乙烯制成。聚四氟乙烯具有優良的化學穩定性、耐腐蝕性、高潤滑不粘性、電絕緣性和良好的抗老化耐力，因而使轉子流量計可適應腐蝕性流體的測量。

然而采用聚四氟乙烯制成的防腐蝕的轉子流量計存在如下缺陷：首先，由于聚四氟乙烯材質較軟，因此其加工尺寸的精度難以保證，從而影響流量計的測量精度；其次，由于聚四氟乙烯的熱膨脹系數較大（大約是不銹鋼的10-20倍），因此，當測量的流體溫度變化范圍較大時，導向桿和導向管之間的配合間隙會產生較大的變化，嚴重的會導致導向桿和導向管出現卡死現象。

技術實現要素：

本實用新型的目的是為了解決現有的防腐蝕轉子流量計所存在的測量精度低、流體溫度變化大時容易使轉子卡死的問題，提供一種防腐阻尼轉子流量計，其結構簡單，可有效地提高測量精度，并避免轉子出現卡死現象。

為了實現上述目的，本實用新型采用以下技術方案：

一種防腐阻尼轉子流量計，包括錐形管、設置在錐形管內的感應單元，所述錐形管的上下兩端具有和測量管道相對接的端口，錐形管內上下兩端分別設有上導向管和下導向管，所述感應單元包括轉子、設置在轉子上下兩側的上導向桿和下導向桿，所述上導向桿和下導向桿分別插設在上導向管和下導向管內，所述錐形管包括外面的連接鋼管、設置在連接鋼管內的內襯管，所述內襯管的內側壁上設有倒圓錐形的工作側壁，所述內襯管、感應單元、上導向管以及下導向管采用PTFE石墨復合材料或玻璃制成。

本實用新型的內襯管、感應單元、上導向管以及下導向管采用PTFE石墨復合材料或玻璃制成，從而既具有較高的硬度和尺寸的穩定性，有利于提高尺寸精度，又具有極好的耐腐蝕性能，以很好地適應腐蝕性流體的測量。特別是，PTFE石墨復合材料或玻璃的熱膨脹系數較小，因此，當測量的流體溫度變化時，導向桿和導向管之間的配合間隙可基本維持不變，有效地杜絕導向桿和導向管出現卡死現象。特別是在錐形管外面套設連接鋼管，從而使錐形管即具有足夠的強度，確保其正常使用，同時避免錐形管出現腐蝕現象。

作為優選，所述連接鋼管內嵌設有由PTFE制成的內襯基管，所述內襯基管的上下兩端分別設有徑向地一體向外翻折的翻邊，所述翻邊分別覆蓋連接鋼管上下兩端的端口，所述內襯管嵌設在所述內襯基管內。

由于內襯基管采用PTFE制成，因而具有良好的耐腐蝕性能，同時方便其加工，并且內襯基管不與轉子直接形成尺寸的配合關系，因此，當被測流體的溫度變化時，不會影響測量精度。特別是，內襯基管的上下兩端分別設有覆蓋連接鋼管端口的翻邊，因而可有效地避免連接鋼管受到腐蝕性流體的腐蝕。

作為優選，所述內襯基管內具有上小下大的階梯孔，所述內襯管嵌設在內襯基管的階梯孔內下部較大的一端，并定位在階梯孔的臺階處，所述內襯基管的上下兩端的開口處分別設有內螺紋，所述內襯基管的上下兩端的開口處分別螺紋連接有圓環形支架，所述上、下導向管分別通過徑向支桿一體地連接在對應一側的圓環形支架上。

階梯孔可使內襯基管準確可靠地定位，而上、下導向管分別通過徑向支桿一體地連接在對應一側的圓環形支架上，因此可使上、下導向管方便地螺紋連接在內襯基管的開口處，并便于調節軸向位置。

作為優選，所述上、下導向桿上分別設有二個相交成90度的徑向通孔，并且二個徑向通孔在軸向上錯位布置，所述徑向通孔內適配有玻璃制成的滑動柱，所述滑動柱伸出徑向通孔的兩端分別設有半球面的接觸端。

由于玻璃制成的滑動柱具有極高的硬度和極小的熱膨脹系數，因此，我們可使上、下導向桿分別與上、下導向管形成間隙較大的配合，降低對加工精度的要求。特別是，兩根滑動柱相交成90度，并且滑動柱的兩端為半球面的接觸端，因而使上、下導向桿在X、Y兩個方向得到可靠定位，進而可確保上、下導向桿與上、下導向管形成均勻的間隙，并且可顯著地減小上、下導向桿與上、下導向管的接觸面積，以避免因溫度的變化而出現卡滯。

作為優選，所述上導向管的上端設有堵頭，所述上導向桿上還設有阻尼環，阻尼環的圓周面上設有螺旋狀的阻尼條。

阻尼條可使上導向桿與上導向套之間形成較小的間隙，這樣，當流體尤其是氣體的流量不穩定而在短時間內快速變化時，由于上導向管的上端設有堵頭，從而使上導向管與上導向桿之間形成類似氣缸的結構，轉子在上下升降浮動時，上導向管內的流體會通過轉子和上導向管之間的細小的間隙向外排出和進入，從而形成一種阻尼作用，以有效地緩解轉子的升降頻率和速度，使顯示的流量值保持穩定。特別是，當流體的流量快速變化從而導致上導向桿在上導向管內升降時，流體會流過上導向管和上導向桿之間的縫隙，此時流體會對螺旋狀的阻尼條產生一個圓周方向的作用力，從而使上導向桿連同轉子一起在升降的同時轉動，進而有利于轉子的穩定可靠升降，避免出現卡死現象。

因此，本實用新型具有如下有益效果：結構簡單，可有效地提高測量精度，避免轉子出現卡死現象，并使顯示的流量值保持穩定。

附圖說明

圖1是本實用新型的一種結構示意圖。

圖2是本實用新型的另一種結構示意圖。

圖3是圖2中A處的放大圖。

圖中：1、錐形管 11、連接鋼管 111、端口 12、內襯管 121、工作側壁 13、內襯基管 131、翻邊 2、感應單元 21、轉子 22、上導向桿 221、阻尼環 222、阻尼條 23、下導向桿 3、上導向管 31、圓環形支架 32、徑向支桿 33、滑動柱 331、接觸端 34、堵頭 4、下導向管。

具體實施方式

下面結合附圖與具體實施方式對本實用新型做進一步的描述。

如圖1所示，一種防腐阻尼轉子流量計，其需要豎直地安裝在測量管道上，具體包括錐形管1、設置在錐形管內的感應單元2，錐形管的上下兩端具有和測量管道相對接的端口111，錐形管內上下兩端分別豎直地設置上導向管3和下導向管4。感應單元包括轉子21、設置在轉子上下兩側的上導向桿22和下導向桿23，上導向桿插設在上導向管內，下導向桿則插設在下導向管內。當然，我們還需要在錐形管的外面設置相應的磁感應元件以及指針式或數字式的流量顯示裝置。當錐形管內的流體作用在轉子上，使轉子停留在錐形管的某個高度位置，磁感應元件感應到轉子的高度位置，從而輸出相應的電信號，最終在顯示裝置上即可顯示出對應的流量值。由于轉子流量計屬于現有技術，因此，本實施例中對磁感應元件、顯示裝置等不做具體的描述。

為了確保錐形管的強度，同時使流量計具有較好的耐腐蝕性，錐形管包括外面不銹鋼制成的連接鋼管11、設置在連接鋼管內的內襯管12，內襯管的內側壁上設置上大下小的倒圓錐形的工作側壁121，內襯管、感應單元、上導向管以及下導向管均采用PTFE石墨復合材料或玻璃制成。我們知道，玻璃具有極高的硬度，因此具有良好的尺寸穩定性，有利于確保尺寸精度，同時具有良好的耐腐蝕性能，但同時存在易碎的缺陷，因此，錐形管的外層設置連接鋼管，既便于和測量管道的對接，同時有利于提高流量計的強度，而連接鋼管內的內襯管、感應單元、上導向管以及下導向管則不易受到外界的碰撞沖擊，因而不會對流量計的強度造成影響。而PTFE石墨復合材料除了具有PTFE所具有的良好耐腐蝕性以外，還可顯著地提升硬度，從而有利于提高尺寸精度。由于PTFE石墨復合材料為現有的材料，因此，對其配方等不做具體的描述。

為了方便加工和組裝，我們可在連接鋼管內先嵌設一個由PTFE制成的內襯基管13，該內襯基管覆蓋整個連接鋼管的內側壁，并且內襯基管的上端徑向地一體向外翻折形成覆蓋連接鋼管上端端口的翻邊131，內襯基管的下端同樣徑向地一體向外翻折形成覆蓋連接鋼管下端端口的翻邊。此外，內襯基管內具有上小下大的階梯孔，并且內襯基管上部小孔的上端開口處設置內螺紋，從而在上端開口處形成螺紋孔，內襯基管下部大孔的下端開口處同樣設置內螺紋，從而在下端開口處形成螺紋孔。內襯管嵌設在內襯基管的階梯孔內下部的大孔內，并定位在階梯孔的臺階處。另外，在內襯基管的上下兩端的開口處分別設置圓環形支架31，上下兩個圓環形支架分別螺紋連接在內襯基管上下兩端的螺紋孔內，上導向管通過6根在圓周方向均勻分布的徑向支桿32一體地連接在上端的圓環形支架上，下導向管則通過6根在圓周方向均勻分布的徑向支桿一體地連接在下端的圓環形支架上。這樣，在組裝時，我們可先將上導向管通過圓環形支架螺紋連接在內襯基管的上端開口處，然后將轉子裝入內襯管內，并使上導向桿插入上導向管內。接著將下導向管通過圓環形支架螺紋連接在內襯基管下端的開口處，當下導向管的圓環形支架逐漸進入內襯基管下端的螺紋孔內時，轉子上的下導向桿則逐漸進入下導向管內，從而完成組裝。由于內襯基管與轉子之間不存在配合關系，因此可降低對其尺寸精度的要求，進而可直接采用PTFE材料制成，以方便其加工。

為了使轉子能可靠地升降，如圖2、圖3所示，我們還可在上導向桿上設置二個相交成90度的徑向通孔，并且二個徑向通孔在軸向上錯位布置；同樣地，在下導向桿上設置二個相交成90度的徑向通孔，并且二個徑向通孔在軸向上錯位布置。每個徑向通孔內均適配有玻璃制成的滑動柱33，滑動柱的兩端分別伸出徑向通孔，并且滑動柱伸出徑向通孔的兩端分別設置半球面的接觸端331，從而使滑動柱可與上導向管或下導向管的內側壁形成點接觸。當然，我們可使上、下導向桿分別與上、下導向管形成間隙較大的配合，上導向桿上的二根滑動柱可使上導向桿在上導向管內的X、Y兩個方向得到可靠定位，從而使上導向桿與上導向管之間形成均勻的間隙，并減小二者之間的接觸面積，避免流量溫度變化時出現卡死現象。與此同理，下導向桿上的二根滑動柱可使下導向桿在下導向管內的X、Y兩個方向得到可靠定位，從而使下導向桿與下導向管之間形成均勻的間隙，并減小二者之間的接觸面積，避免流體溫度變化時出現卡死現象。

進一步地，我們還可在上導向管的上端設置一個密封的堵頭34，從而使上導向管形成類似氣缸的缸體結構，并且在上導向桿上設置阻尼環221，阻尼環的圓周面上設置螺旋狀的阻尼條222，阻尼條與上導向管之間設置較小的配合間隙，此時的上導向桿即形成上導向管內的活塞桿。當流體尤其是氣體的流量不穩定而在短時間內快速變化使轉子上升時，上導向管內的流體受到擠壓會通過上導向管上的阻尼條和上導向管之間的細小的間隙向外排出，從而形成一種阻尼作用，以有效地緩解轉子的上升頻率和速度，進而使顯示裝置顯示的流量值保持穩定；相類似地，當轉子下降時，上導向管內的流體形成抽真空效應，此時外部的流體會通過上導向管上的阻尼條和上導向管之間的細小的間隙進入上導向管內，從而形成一種阻尼作用，以有效地緩解轉子的下降頻率和速度，進而使顯示裝置顯示的流量值保持穩定。特別是，當上導向桿在上導向管內升降時，流體會流過上導向管和阻尼條之間的縫隙，此時流體會對螺旋狀的阻尼條產生一個圓周方向的作用力，從而使上導向桿連同轉子一起在升降的同時轉動，進而有利于轉子的穩定可靠升降，避免出現卡死現象。