[实用新型]质量流量计

说明书

本实用新型是关于流量计的改进发明，特别涉及变组分流体质量流量计的发明。

在现有技术中，石油冶炼厂的干气或尾气石油液化气的液相或气相，以及天然气等，这些流体用常规流量计测量，一般只能测得体积流量，即使用温、压补偿方法也不能测得质量流量，公知技术的流量计，当流体通过时，只能给出一个流量信号，即一个频率信号或一个模拟信号，当流量计投入运行时，仪表工作者不能肯定流量信号的真实性，这时需要其他参照量来判断信号的准确性，是很不方便的。

鉴于公知技术存在的问题，本实用新型的目的旨在提供一种结构简单、测量方便、调整灵活并可同时得到两个真实质量流量的流量计。

本实用新型是以如下方式完成的：整个变组分质量流量计包括有差压变送器、三阀组、信号引出块、探头和测量管道，探头内埋设压电晶体元件。本实用新型的特征在于：迎着流体方向设有三角柱体，在三角柱体的纵向中心钻有长孔，与三角柱一侧的横孔相通而成为均速管。

本实用新型的原理是涡街频率测量和差压测量的联合测量的流量计，当差压信号和频率信号进入具有计算功能的显示仪就可显示出瞬时质量流量，累积质量流量和工况状态下的密度值。

本实用新型与公知技术相比：具有结构简单、测量方便、调整灵活、且能长周期运转。

本实用新型有如下附图

图1为本实用新型的机械组装图

图2为本实用新型的漩涡发生体安装图

图3为漩涡发生体的放大图

图3A为漩涡发生体沿A-A剖面图

图4为三角柱插入后产生频率与流速漩涡关系示意图

图5为探头安装位置示意图

附图表示了本实用新型的基本结构及其实施例，下面再进一步描述其实施例的各有关细节及其工作原理。首先需要说明的是变组分质量流量计的流量传感器理论基础之一是“卡门涡街”原理，涡街流量计的主要元件是漩涡发生体即三角柱，它在湍流的条件下产生了强烈的涡列，三角柱的平面部位正对着流体的流向如图3，它有一定的节流作用，但节流作用较弱，即差压信号较小加上均速管作用，使差压信号增强，而且使差压值更趋稳定，这样利用了一个漩涡发生体，既得到了频率信号，又得到了差压信号，这两种信号同时被检测放大器检出送到带有计算功能的显示器，就得到瞬时质量流量，累积质量流量和介质的密度，本流量计在流体通过时可以同时给出两个流量信号，一个是(脉冲信号)即频率信号，另一个是模拟信号，即差压信号，这两个信号分别得出的体积流量是同一的，因此就能判断仪表是否正常工作在正常状态，下面分别进一步说明涡街流量测量原理和差压测量原理；先阐述涡街流量测量原理，流量传感器理论基础之一是卡门涡街原理，在迎着流体中插入一个柱状物体时，从柱状物体两侧就会交替产生有规律的漩涡，漩涡分离的频率与流速成正比，与柱状物的宽度成反比，可以用下式表示：f＝st.v/d

式中f-漩涡分离频率；st-系数(斯特罗哈尔数)；v-流速；d-柱状物宽度，由此可见，通过测量卡门漩涡的分离频率便可算出瞬时流量，采用压电晶体元件检测漩涡分离频率，由于漩涡在柱体后部两测产生压力脉动，安装在柱体后部的探头将感受到一个交变力，埋设在探头内部的压电晶体元件受到这一交变力的作用而产生交变电荷，经检测放大器信号处理，达到检测目的。(见图5)，下面再说明差压测量原理，涡街流量传感器迎着流体的柱体是三角柱，它不但产生稳定的涡列，还能产生差压的阻力元件，在它迎着流体的平面处，把流通管道截面分成两个月牙形，其流通截面积与管道截面积之比m＝0.6456，相当孔板的直径比β＝0.8，有了参数β就可写成节流流量公式 Q = π / 4 D 2 a ΔP / P - - - - m 3 / s ]]>式中D-流通管首直径m；a-流量系数，由实验作出；p-三角柱产生的差压ρa；ρ被测流体的密度kg/m³，为了尽量扩大有效差压并使差压更趋稳定，在三角柱的纵向中心钻有一盲孔，并与三角柱一侧的四个横孔相通，作为均速管，其效果相当明显，这也就是本实用新型的设计主题。