[实用新型]用于实验现场竖直圆管内液体差压测量的环形取压装置

说明书

本实用新型公开了属于流量的测量领域的一种用于实验现场竖直圆管内液体差压测量的环形取压装置；其中节流装置设置于竖直圆管的中段，两个环形取压装置分别垂直安装于竖直圆管的高压段和低压段上；环形取压装置包括轴线位于同一平面的引压管、均压环和测量管，其中均压环为环形管，四根引压管均匀安装在均压环内侧，四根引压管通过取压孔与被测量的竖直圆管光滑连接，测量管安装在均压环的外侧，测量管外安装有差压变送器，圆管内液体经引压管进入均压环，并在均压环内均匀混合。本实用新型改进了目前热工水力学实验中所广泛采用的直接取压方式，避免了脉动压力、振动等对差压测量带来的不利影响，提高差压测量精度。

技术领域

本实用新型属于流量的测量技术领域，具体为一种用于实验现场竖直圆管内液体差压测量的环形取压装置。

背景技术

热工水力学实验研究是能源动力工程、核工程与核技术、石油化工等专业学科中有关流体力学研究的重要组成部分。流体差压是热工水力学实验的关键测量参数，故在实验环境中，对实验流体工质差压的准确测量是关乎实验准确性、测量可靠性的重要保证。

压力定义为介质垂直作用在单位面积上的力，即物理学中所谓压强；而任意两点间压力之差即为差压。在热工水力学实验环境中，根据流体力学原理，流体压力主要由两部分组成，分别为重力导致的流体静压以及由于流体流动导致的流动动压。目前在工业应用中，广泛使用的压力测量方法主要有液柱式压力计、弹性式压力计、电气式压力计以及活塞式压力计，其中液柱式压力计以及弹性式压力计由于读数不便、无法远程控制等缺点一般不用于热工水力学实验现场的自动化差压测量；活塞式压力计主要作为标准仪器用于校准、刻度其他压力测量设备，不用于实验现场的差压测量；考虑到热工水力学实验中流体流速较大、压力可观，同时为便于自动化数据采集、传输以及远程控制，在实验环境中差压的测量多采用差压变送器加以实现。本实用新型基于工业差压变送器作为压力测量设备，而在差压变送器安装过程中，取压点的布置、取压方式对于测量准确性具有显著影响。

国内外针对差压测量的相关研究多集中于测量设备的终端开发、理论研究，而关于取压方式的这一基础性内容的研究则十分缺乏。徐思捷等人以核动力事故后压力容器水位监测为应用背景，基于热扩散原理，设计了一种压力容器水位测量系统。采用浸入式的方法将水位探测器伸入被测量关键点，通过信号处理可以显示液位情况，该系统具有测量直观、信号处理简单等特点。

为了解决发动机左右进气道差压测量偏差的原因，刘昆等人在文章《发动机左右进气道压降测量偏差原因分析》中通过对进气道测压系统结构及原理分析，阐明了测压管路、测试设备及静压孔之间的关联和影响，确定了发生偏差的原因；采取对测压管路合理布局、测试设备合理选择以及静压孔合理维护措施，减小了左右进气道测量偏差；但该方案中差压的测量仍采用传统的直接取压方式。

如中国公开号为ZL201810394606.6中公开的一种环形孔板节流装置及其取压排污方法，通过对环形孔板节流装置上的排污管进行移位改造，使得引压管与排污管处于同一直线上，便于及时排污以及取压管道的疏通。该实用新型主要用于煤气等气体工质，以排污为主要侧重点。

综上所述，中低压、中低温热工水力学实验中，关于竖直圆管内液体差压测量取压方式的研究尚不充分，针对性不够强。主要表现在以下三个方面：1)目前热工水力学实验中液体差压的测量多采用传统的直接取压方式，而该方式在测量准确性方面存在固有缺陷，相关实验研究较少；2)中低压、中低温热工水力实验环境中，差压测量取压方法的研究很少，无明确的设计标准；3)竖直圆管内液体差压测量取压方式的相关研究较少。同时，传统的直接取压方式为了使得流体流动稳定，引压管长度应尽可能长，在实验室等狭小空间内，对于设备安装、空间利用等均带来不利影响。

针对目前热工水力学实验中竖直圆管内液体差压测量所采用的直接取压方法的不足之处，为了在热工水力学实验中准确测量液体差压，设计了一种适用于中低压、中低温热工水力学实验台架、实验装置等实验现场液体差压测量的环形取压装置，对于实验测量准确性与工程应用均具有积极意义。

实用新型内容