[发明专利]新型节能差压式流量测量装置

说明书

技术领域

本发明涉及流体测量技术领域，特别涉及一种新型节能差压式流量测量装置。

背景技术

差压式流量计是工业中最为普遍应用的一类管道内流体流量测量装置。它包括：孔板、文丘里管、环形孔板、标准喷嘴、皮托管、均速管、弯头等差压装置。其主要优点是工作可靠、精度较高、价格便宜、安装及维护方便等。

对于管内测量流量计的主要技术要求为：

1.测量精度要高，并且需要在较宽的流量变化范围内都能保证具有足够的测量精度；

2.测量的精密度和一致性要好；

3.压力损失小，能量损失小；

4.安装方便，维护方便，结构可靠性要好；

5.成本低，价格便宜。

在这些要求中，“压力损失小，能量损失小”和“需要在较宽的流量变化范围内都能保证足够好的精度”是一对互为矛盾的条件，主要是小流量(相当于小差压)时的相对误差相应的会较大，精度很不容易保证，这样就希望差压讯号大，但是差压讯号大的装置一般压力损失也大，尤其是节能指标对于工业领域愈来愈重要时，这种矛盾就更为明显，所以流量测量技术的发展就需要解决克服这种矛盾，也就是希望差压讯号要大，同时压力损失并不会明显增大的差压装置。

例如在中国专利CN85204529U中，公开了一种大差压均速管流量计，其主要通过在检测管中部镶有位于管道心中的迎流的文丘里管，并在文丘里管喉部侧壁垂直取压，获得比静压低得多的低压，并与来自检测管总压孔的平均总压构成大差压。这种均速管流量计其差压讯号在空气流速10米/秒的标况下，与标准皮托管(流量系数K＝1.0)相比，其差压讯号提高了100％(参见图7中B)，在随后的罗斯蒙特公司(美国)的阿牛巴(Annubar)是均速管流量计发展的重要趋势之一，其主要的技术特点就是增大差压讯号，其最新的阿牛巴第5代(参见图7中F)比第4代(参见图7中D)的增大了70％~80％，关于差压讯号的发展趋势图见附图7。

发明内容

本发明的目的就是针对现有管内流量测量技术中存在的差压讯号大同时压力损失也大的问题，提供一种压力损失小(即节能)又差压讯号大的节能流量测量装置。

本发明的技术方案为：

新型节能差压式流量测量装置，包括均速管及其传感器，其特征在于：所述均速管内设置有独立的做为流动差压放大器的中心单元体，所述中心单元体为二元扩压器，所述二元扩压器内设置有收敛形流道，所述流道的收敛端侧壁径向设置有探测用通孔，所述收敛形流道具有4-5的长径比，收敛形流道具有光滑的流道内侧，以减少流体的阻力。所述流道由三部分组成，包括口部、喉部和扩散部，口部位于收敛形流道的进口端，口部由外侧向内收敛形成喇叭口状，喉部位于口部和扩散部中间连接处，为流道的最窄部位，喉部后面为扩散部，扩散部口径由内向外部扩散。所述收敛形流道各处具有长方形或类似长方形的流道截面。

所述均速管为平板形均速管，其将一具有一定宽度的平板插入管道，平板上迎流均布有若干小孔，平板的中心位置设置有所述的二元扩压器。

所述平板的迎流面周边具有锐角倒棱。

所述收敛形流道各处具有长方形或类似长方形的流道截面。

所述喉部为等径直管段。

所述喉部的壁上设置有用以探测内流压力的通孔。

所述扩散部的末端部分横截面为圆弧形曲线。

本发明的技术效果：

本发明利用平板型均速管及中心区域的二元扩压器实现放大差压讯号同时不引起压力损失的目的。

本发明的主要特点是采用平板形均速管以及设置于其中心区域的二元扩压器，这样的结构能够达到大幅度增加差压讯号而其压力损失却很小的技术目的。

本发明采用平板中心区域设置二元扩压器，能大幅度增加差压讯号(增加300％~400％)，而同时的压力损失仍然很低，因为中心区域的面积只占管道面积的1％左右，这么小的面积内的局部流速增加对总体压力损失的影响也是很小的。

大幅增强或放大差压讯号，是本发明的一个重要的技术特征和效果。

这种具有平板锐边形的平板型均速管其流量系数K对于板宽W(或管径D)不敏感，从而K的一致性就好。

附图说明

图1所示为本发明的结构示意图；

图2所示为二元扩压器的放大示意图；

图3所示为平板形均速管的回流区示意图；

图4所示为二元扩压器性能曲线图；

图5所示为典型的二元扩压器的示意简图；

图6所示为二元扩压器压力值示意图；

图7所示为不同时期均速管流量测量技术差压讯号发展示意杆状图。

具体实施方式