[发明专利]一种橄榄形差压式流量计

说明书

技术领域

本发明属于管道流体流量的测量技术领域，涉及一种流体流量测量的仪器，尤其涉及一种新型的橄榄形差压式流量计。

背景技术

差压式流量计是根据安装于管道中流量检测件产生的差压、已知的流体条件和检测件与管道的几何尺寸来测量流量的仪表。以节流装置作为检测件的差压式流量计则是其中最广泛应用的一类流量计，称之为节流式差压流量计。其由三部分组成：节流装置、差压变送器和流量显示仪，亦可以由节流装置配以差压计组成。

专利公告号为CN2736741Y的实用新型专利，公开了一种纺锤体流量计。如图1所示，其包括：测量管10，设置于测量管内的类纺锤体节流件20，设置在测量管上，位于测量管与检测件之间的低压管30，从类纺锤体的头部前缘引出的高压管40，还包括用于消除流体流向涡旋的止旋片60，设置在类纺锤体的前部并固定在测量管的内壁上。该专利由于纺锤体的流线型外形，使其对被测流体的阻力减小。在《纺锤体流量计的流场数值模拟》一文中作者将纺锤体流量计与孔板流量计的相对压力损失做了比较，指出当Re>1.6×10⁵后，纺锤体流量计的相对压力损失小于33%，而孔板流量计则大于62%。由此可知，虽然纺锤体流量计的相对压力损失较孔板流量计要小得多，但是纺锤体流量计的相对压力损失比例仍存在有些偏大的缺陷，需要进一步减小和改进。

发明内容

本发明的目的是针对上述纺锤体差压式流量计存在的缺陷，提出一种新型的橄榄形差压式流量计。

为达到上述目的，本发明采取的技术方案是：

一种橄榄形差压式流量计，包括测量管，分别连接在测量管两端的法兰，设置在测量管内的节流元件以及前后隔离设置在测量管管壁上的高压管和低压管，其特征是，所述的节流元件由一个中间圆柱体和分别与圆柱体左右两端外圆相切的以圆弧为母线的镜像旋转体组成，节流元件的左右两端外圆周上还分别均等设置有至少2块导流片。

其中，所述圆柱体的直径为其中D为测量管的内径，β为直径比，β是一个无量纲常数，0.35≤β≤0.85；所述圆柱体的长度为L₂=1～2.5d₁。

所述以圆弧为母线的镜像旋转体的长度为h=1.5～4d₁。

所述以圆弧为母线的镜像旋转体的顶尖部还设有直径为d₂的钝部，d₂=0～0.4d₁。

所述圆弧的圆心位于所述圆柱体端面沿径向向外延伸的平面上，圆弧的半径R=h2d1-d2+d1-d24.]]>

所述导流片为4片。

所述节流元件的总长度为L₁=2h+L₂。

所述高压管的取压管口设置在检测件上游的测量管管壁上。

所述低压管的取压管口设置在对应圆柱体中间的测量管管壁上。

本发明的橄榄形差压式流量计较现有技术具有以下优点：

1、由于在流量计中采用了类似于橄榄形的节流元件，使其对流体的阻力减小，从而减小了流体的永久性压力损失。根据实验结果本发明的最大相对压力损失为14.9%，平均不到10%，而现有的纺锤体差压式流量计的相对压力损失为33%，孔板流量计的相对压力损失大于62%。本发明橄榄形流量计的相对压力损失仅为纺锤体差压式流量计的45%，孔板流量计的24%。

2、由于节流元件上圆柱体的设置，使得该差压式流量计中，节流元件与测量管内圆壁之间形成环形槽道流动，流体流向速度几乎不变，从而能获得稳定的静压。

3、由于高压管的取压管口设置在位于节流元件上游的测量管管壁上，从而在使得阻力小的情况下，还能防止流体中的脏物堵塞，从而可应用于对脏污流体的测量。