專利名稱：均速環(huán)流量計的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型與測量精確高、輸出大的均速環(huán)流量計有關(guān)。
背景技術(shù)：
根據(jù)柏努利定理，皮托管可以測流體的流速(參見圖9)，如果測管道中某一截面的流速分布，就可以得到流經(jīng)此截面的流量。但太繁瑣，如果管道長度達(dá)25～30倍管徑，則流體因粘性作用；成為對稱于軸線的速度分布，在此情況下僅測直徑方向上的流速即可反映整個截面的流速，由此推算流量。均速管是沿管徑方向插入管道，正對流向有數(shù)對總壓孔，所測總壓反映了管內(nèi)的流速分布，在管內(nèi)均衡后的平均總壓接至變送器高壓端，背流向一側(cè)有一個(或數(shù)個)背壓孔，其大小反映流體的靜壓接至變送器低壓端。差壓變送器輸出差壓平方根與流量成正比。
均速管由于結(jié)構(gòu)簡單安裝維修簡便、價格不隨管徑增大成倍增長，因而特別適用于大管徑，而實際現(xiàn)場難以提供30倍管徑，僅測直徑方向上的幾點流速，不能充分反映管道內(nèi)的流速分布，準(zhǔn)確度一般有±3～5％。國外從上世紀(jì)60年代末期開始推出均速管，檢測桿截面形狀從圓形演變到菱形，現(xiàn)在美國Emerson公司所屬Dieterich Standard公司推出的Probar均速管，截面由三個套管紐成的菱形，迎流向有6～8孔，背流向亦有6～8孔，檢測桿仍沿直徑插到底。此外美國的Verabar公司推出的彈頭截面均速管，據(jù)稱因控制附面層厚度可提高精度，經(jīng)認(rèn)真計算并非如此，精確也僅為±2～3％。Emerson近二年又推出了T形結(jié)構(gòu)(485型Annubar)，據(jù)稱可較Probar提高輸出差壓20％，但無助于解決均速管輸出差壓過低的問題。國內(nèi)近三十年來有與幾十家生產(chǎn)均速管廠家多為仿制國外早已淘汰的上世紀(jì)80年代產(chǎn)品，背壓僅-φ3細(xì)管易于堵塞，國內(nèi)廠家的均速管幾乎已無市場。國內(nèi)近二三十年也有這些專利，如姚春榮的機(jī)翼剖面，西安航聯(lián)的托巴式，重慶所的大差壓……等，均未推向市場。
①均速管應(yīng)用三十余年，主要存在以下三大缺點均速管多用于大口徑，要求直管段長度達(dá)20～30D，現(xiàn)場難以保證，因而管內(nèi)流速分布等速線無法形成對稱于軸線的同心圓，插入后僅取直徑方向幾點流速難以反映整個管道的流動情況，因而準(zhǔn)確度不高。
②輸出差壓小，在氣體流速低于10m/s時，輸出差壓僅50～70pa，難以選用差壓變送器，況且流體流動中會有紊流脈動，信噪比太小影響它的應(yīng)用，③易于堵塞，均為小孔取壓，在含粉塵較重的氣固、液固二相流中，難以應(yīng)用。
④對管內(nèi)流速方向較敏感實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是為了克服以上不足，提供一種準(zhǔn)確度高，輸出壓差大，不易堵塞且對流向不敏感的均速環(huán)流量計。
本實用新型的目的是這樣來實現(xiàn)的本實用新型均速環(huán)流量計包括管道，位于管道內(nèi)的含內(nèi)、外文丘利管的雙文丘利管，位于管道和雙文丘利管間的兩端分別與管道和雙文丘利管連接或接觸的至少三根總壓檢測桿，裝于管道外周的分別與每根總壓檢測桿連通的總壓均環(huán)，雙文丘利管上有與內(nèi)文丘利管的喉部相通的靜壓孔，連接在雙文丘利管上的低壓檢測桿與靜壓孔相通，每根總壓檢測管上有至少四個總壓孔。
上述的總壓檢測管上的總壓孔為四個或五個。
上述的總壓孔上裝有導(dǎo)流嘴，流向偏差可達(dá)±30°。
上述的總壓檢測桿為三根，均勻分布在管道與雙文丘利管間。
上述的總壓檢測桿為四根，均勻分布在管道與雙文丘利管間。
上述的管道上沿周邊均勻分布有四個安裝座，四根總壓檢測桿的一端分別穿過四個安裝座與雙文丘利管接觸而另一端通過連接件被連接在管道上。
上述的總檢測桿和靜壓檢測桿固定于裝在雙文丘利管上的對稱翼型支桿中。
與已有的均速管相比，本實用新型具有如下優(yōu)點1、工業(yè)現(xiàn)場(特別是大口徑管道)一般難以保證有20～30倍直徑長度的直管段。管內(nèi)流速分布不規(guī)則，已有的均速管僅測直徑方向上幾點流速，難以反映整個截面的流速分布，準(zhǔn)確度較低，本實用新型采用了至少三支檢測桿，可相距120°均勻分布。每檢測桿上有4～5個總壓孔，整個截面有12～15個檢測孔可以較充分地反映管道中的流速情況，提高測量準(zhǔn)確度。原則上講測點越多越準(zhǔn)確，但檢測桿上測點過多，削弱了強(qiáng)度，而且這些總壓并非一一測量，僅取均值，過多無意義。每個檢測桿取4～5點已足夠；其次檢測桿太多，將阻塞流動，改變流動情況，因而一般以3至4為宜。每個檢測桿所測4～5點總壓在總壓檢測桿內(nèi)平均后，輸出至總壓均環(huán)，再次平均后接至差壓變送器高壓端。
2、加大輸出差壓，已有均速管低壓取出檢測桿側(cè)或背部，總壓取自前面迎流向，要加大輸出差壓，總壓無法提高，只有設(shè)法降低低壓。本實用新型低壓取出雙文丘利管。當(dāng)氣流通過外文丘利管時，在其喉部因氣流加速而使壓力降低，內(nèi)文丘利的尾部正處于外文丘利管的喉管，將促使內(nèi)文丘利管再次加速，使內(nèi)文丘利管的喉部局部產(chǎn)生更高的流速，根據(jù)柏努利流體中動能與位能之和恒定的原理，在喉部產(chǎn)生了更低的壓力，這個壓力經(jīng)靜壓孔通過內(nèi)文丘利支桿傳至低壓檢測桿接到差壓變送器低壓端。本實用新型與已有均速管相比，可提高輸出差壓2倍以上。
3、不但適用于新建項目，也適用于改造項目。
在新建項目中，本實用新型采取圖1布局，要求配長約1～1.5倍D(管內(nèi)徑)長的短管，為提高截面積準(zhǔn)確度，短管內(nèi)表面應(yīng)加工，如無法加工則應(yīng)保證管道圓度及內(nèi)表面無銹斑、焊渣及污物。
如改造項目，無法加入短管，則采取圖5布局，其中兩測桿仍為翼形剖面，而另兩檢測桿僅為總壓檢測桿，為簡化結(jié)構(gòu)為圓管。其中兩檢測桿由管道上矩形方孔插入方法蘭固定；另兩檢測桿相距90°插入，由接頭固定。各檢測桿總壓孔有4～5個(整個截面16～20孔)。在各檢測桿內(nèi)總壓平均后，用總均壓管相連，最后傳至差壓變送器高壓端，低壓取壓方式同上。
4、在直管段較短情況下，管道內(nèi)流向不平行于軸線，為提高總壓測量準(zhǔn)確度每個總壓孔上安裝了導(dǎo)流咀，這種導(dǎo)流咀經(jīng)實試驗測試，在氣流偏離軸線達(dá)±30°以內(nèi)時，對流向不敏感，仍可保證總壓測量準(zhǔn)確度。


圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為圖1中的A-A剖視圖。
圖3為圖1中的I部放大圖。
圖4為圖1中的右視圖。
圖5為本實用新型另一結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6為圖5中的B-B剖視圖。
圖7為圖5中的C-C剖面圖。
圖8為圖5的右視圖。
圖9為已有均速管示意圖。
具體實施方式
圖1～圖4給出了本實施例1結(jié)構(gòu)示意圖。管道1內(nèi)有雙文丘利管2。雙文丘利管中有含喉部3的外文丘利管4，含喉部5、靜壓孔6、內(nèi)文丘利支桿7的內(nèi)文丘利管8。三根總壓檢測桿9均勻分布在管道和雙文丘利管間且兩端分別與管道和雙文丘利管連接。每根總壓檢測管上分布有四個總壓孔10，其上裝有導(dǎo)流嘴11。在管道外周有分別與每根總壓檢測桿連通的總壓均環(huán)12。連接在雙文丘利管上的低壓檢測桿13與靜壓孔6連通。總壓檢測桿和靜壓檢測桿固定于裝在雙文丘利管上的對稱翼型支桿14中。本實施例特別適于新建項目中，要求配長約1～1.5倍管內(nèi)徑長的短管，為提高圓截面準(zhǔn)確度，短管內(nèi)表面應(yīng)加工，如無法加工則應(yīng)保證內(nèi)表面無銹斑、焊渣及污物。
實施例2圖5～圖8為本實施例2圖。本實施例2基本與實施例.1同。不同處是有四根截面形狀為圓形的總壓檢測桿。其中兩根總壓檢測桿由管道上矩形孔的安裝座15插入與雙文丘利管接觸后另一端由方法蘭16固定。另兩根總壓檢測桿相矩90°插入由接頭17固定。
本實施例2特別適用于改造項目。
圖9為已有的皮托管示意圖。圖中18、19、20、21分別為總壓孔，背壓孔、總壓引出管、靜壓引出管。
權(quán)利要求1.均速環(huán)流量計，其特征在于包括管道，位于管道內(nèi)的含內(nèi)、外文丘利管的雙文丘利管，位于管道和雙文丘利管間的兩端分別與管道和雙文丘利管連接或接觸的至少三根總壓檢測桿，裝于管道外周的分別與每根總壓檢測桿連通的總壓均環(huán)，雙文丘利管上有與內(nèi)文丘利管的喉部相通的靜壓孔，連接在雙文丘利管上的低壓檢測桿與靜壓孔相通，每根總壓檢測管上有至少四個總壓孔。
2.如權(quán)利要求1所述的均速環(huán)流量計，其特征在于總壓檢測管上的總壓孔為四個或五個。
3.如權(quán)利要求1或2所述的均速環(huán)流量計，其特征在于總壓孔上裝有導(dǎo)流嘴。
4.如權(quán)利要求1或2所述的均速環(huán)流量計，其特征在于總壓檢測桿為三根，均勻分布在管道與雙文丘利管間。
5.如權(quán)利要求1或2所述的均速環(huán)流量計，其特征在于總壓檢測桿為四根，均勻分布在管道與雙文丘利管間。
6.如權(quán)利要求1或2所述的均速環(huán)流量計，其特征在于管道上沿周邊均勻分布有四個安裝座，四根總壓檢測桿的一端分別穿過四個安裝座與雙文丘利管接觸而另一端通過連接件被連接在管道上。
7.如權(quán)利要求1或2所述的均速環(huán)流量計，其特征在于總檢測桿和靜壓檢測桿固定于裝在雙文丘利管上的對稱翼型支桿中。
專利摘要本實用新型提供了一種均速環(huán)流量計。包括管道，位于管道內(nèi)的含內(nèi)、外文丘利管的雙文丘利管，位于管道和雙文丘利管間的兩端分別與管道和雙文丘利管連接或接觸的至少三根總壓檢測桿，裝于管道外周的分別與每根總壓檢測桿連通的總壓均環(huán)，雙文丘利管上有與內(nèi)文丘利管的喉部相通的靜壓孔，連接在雙文丘利管上的低壓檢測桿與靜壓孔相通，每根總壓檢測管上有至少四個總壓孔。準(zhǔn)確度高，輸出壓差大，不易堵塞，對流向不敏感。
文檔編號G01F1/34GK2725860SQ20042006102
公開日2005年9月14日 申請日期2004年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月1日
發(fā)明者毛新業(yè) 申請人:毛新業(yè)