專(zhuān)利名稱(chēng)：基于動(dòng)節(jié)流元件流量計(jì)的熱量表的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種在計(jì)量供熱系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域中對(duì)供熱量進(jìn)行計(jì)量的儀表，它尤 其適合做分戶計(jì)量供熱系統(tǒng)的戶用型熱量表。
背景技術(shù)：
目前，我國(guó)北方城市多數(shù)集中供熱系統(tǒng)仍按面積收費(fèi)，這種結(jié)算方式既不科學(xué)也 不公平合理，因此實(shí)施按實(shí)際用熱量分戶計(jì)量收費(fèi)的結(jié)算方式勢(shì)在必行，這將有助于提高 采暖住宅用戶的舒適度，并能大幅度地節(jié)約能源。熱量表作為計(jì)量供熱系統(tǒng)的核心部件， 主要有基于流量計(jì)的熱量表與無(wú)流量計(jì)熱量表兩大類(lèi)。由于無(wú)流量計(jì)熱量表有測(cè)量誤差較 大、使用不便等缺點(diǎn)，目前廣泛使用的仍是基于流量計(jì)的熱量表?；诹髁坑?jì)的熱量表通常 由熱水流量計(jì)、溫度傳感器和積算儀三部分組成的，其中積算儀根據(jù)流量計(jì)送來(lái)的熱水流 量信號(hào)、溫度傳感器送來(lái)的供水溫度信號(hào)與回水溫度信號(hào)計(jì)算出用戶所消耗的熱量。對(duì)于 工業(yè)上的流量測(cè)量而言，應(yīng)用最廣泛的流量計(jì)是利用節(jié)流原理來(lái)實(shí)施的，這類(lèi)流量計(jì)所使 用的節(jié)流裝置大部分采用固定式節(jié)流元件，少部分采用動(dòng)節(jié)流元件，例如，廣泛應(yīng)用的差壓 式流量計(jì)使用固定式節(jié)流元件，而靶式流量計(jì)和轉(zhuǎn)子流量計(jì)使用動(dòng)節(jié)流元件。常用的固定 式節(jié)流元件有孔板、噴嘴和文丘里管，它們使用歷史悠久，試驗(yàn)數(shù)據(jù)完整，產(chǎn)品已標(biāo)準(zhǔn)化，所 以又稱(chēng)它們?yōu)椤皹?biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置”。在測(cè)量中，孔板、噴嘴和文丘里管在管道中固定安裝，流體 從它們中部的通孔流過(guò)；靶式流量計(jì)或轉(zhuǎn)子流量計(jì)的動(dòng)節(jié)流元件為懸在管道中央的圓盤(pán)靶 或轉(zhuǎn)子，圓盤(pán)靶或轉(zhuǎn)子這種節(jié)流元件沒(méi)有中部通孔，流體從圓盤(pán)靶或轉(zhuǎn)子與管道間的環(huán)形 間隙流過(guò)。固定式節(jié)流元件與差壓計(jì)之間有導(dǎo)壓管，不適于測(cè)量臟污介質(zhì)；轉(zhuǎn)子流量計(jì)一般 在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中使用，而靶式流量計(jì)的圓盤(pán)靶懸于管道中央，污物不易聚集，故可測(cè)量臟污 介質(zhì)，但不適合測(cè)量小管徑流量。在熱量表中常使用的流量計(jì)有機(jī)械式的旋翼流量計(jì)、固定 式節(jié)流元件的差壓式流量計(jì)和超聲波流量計(jì)。由于多種原因，我國(guó)供熱系統(tǒng)的水處理環(huán)節(jié) 薄弱，水質(zhì)比較差，極易造成分戶計(jì)量供熱系統(tǒng)中所使用的戶用型熱量表內(nèi)的機(jī)械式流量 計(jì)或差壓式流量計(jì)被堵塞；若戶用型熱量表使用超聲波流量計(jì)，雖然不易堵塞但造價(jià)太高， 不適合我國(guó)現(xiàn)有國(guó)情；可以說(shuō)，各種戶用型熱量表內(nèi)流量計(jì)的上述缺陷是造成分戶計(jì)量供 熱系統(tǒng)雖然至少節(jié)能20%以上，卻至今在我國(guó)推廣緩慢的主要原因之一。
發(fā)明內(nèi)容現(xiàn)有熱量表沒(méi)有合適的配套流量計(jì)是其難以推廣的重要原因，因此，需要研制一 種基于新型流量計(jì)的熱量表，該流量計(jì)應(yīng)具有不易堵塞且價(jià)格較低的特點(diǎn)。本實(shí)用新型為解決其技術(shù)要求所采用的技術(shù)方案如下研制的熱量表由新型流量 計(jì)、溫度傳感器和積算儀三部分組成，如說(shuō)明書(shū)附圖中的圖1所示，圖中電橋、放大電路與 V/I轉(zhuǎn)換電路可認(rèn)為是附屬于溫度傳感器的。對(duì)于分戶計(jì)量供熱系統(tǒng)，為降低造價(jià)，熱量表 宜采用子母表的結(jié)構(gòu)形式，每戶一塊的戶用型熱量表為子表，子表只包括新型流量計(jì)、溫度 傳感器兩部分，積算儀作為每個(gè)樓棟口一塊的總熱量表為母表，母表接收各塊子表送來(lái)的
3信號(hào)，并顯示各塊子表瞬時(shí)熱量、已消耗的累積熱量等信息。新型流量計(jì)由中部通孔的動(dòng)節(jié) 流元件、力轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)及變換電路三部分組成，如說(shuō)明書(shū)附圖中的圖2所示，其中中部通孔的 動(dòng)節(jié)流元件還未見(jiàn)在以前的流量測(cè)量中使用過(guò)。由于流量計(jì)內(nèi)的變換電路以及溫度傳感器 的電橋、放大電路與V/I轉(zhuǎn)換電路均采用模擬電路，新型流量計(jì)的核心部件又為結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 的中部通孔的動(dòng)節(jié)流元件，因此每塊戶用型熱量表的價(jià)格相對(duì)較低。流量計(jì)的中間段和前、 后端蓋加密封墊圈相互間密封固定，形成一個(gè)用于與熱水管道連接的剛性的表殼。中部通 孔的動(dòng)節(jié)流元件安裝在表殼內(nèi)，其前后各安裝一個(gè)彈性密封環(huán)帶。這兩個(gè)彈性密封環(huán)帶均 依靠滑筒與動(dòng)節(jié)流元件密封固定連接，并依靠支撐杯與前、后端蓋密封固定連接，在表殼內(nèi) 形成一個(gè)流體從前端蓋入口流入，接著流過(guò)動(dòng)節(jié)流元件中部通孔，然后從后端蓋出口流出 的無(wú)泄漏的流動(dòng)通道。固定安裝在動(dòng)節(jié)流元件上的兩個(gè)滑筒分別與固定安裝在前、后端蓋 上的兩個(gè)支撐杯滑動(dòng)配合，組成兩個(gè)移動(dòng)副，使得動(dòng)節(jié)流元件可以在被測(cè)流體的推動(dòng)下在 一定范圍內(nèi)沿管道軸向前后移動(dòng)。在表殼中間段上的內(nèi)凸緣和動(dòng)節(jié)流元件上的前凸緣之間 固定或半固定安裝一個(gè)彈性密封圈，使得測(cè)量時(shí)在表殼內(nèi)、動(dòng)節(jié)流元件外形成兩個(gè)互不連 通的平衡室，平衡室內(nèi)充以平衡液。彈性密封圈的固定安裝指的是其與兩個(gè)凸緣都固定密 封連接，半固定安裝指的是其與一個(gè)凸緣固定密封連接在一起，與另一個(gè)凸緣非固定連接， 但通過(guò)這個(gè)凸緣對(duì)彈性密封圈的壓縮，保持前、后平衡室之間的密封。測(cè)量時(shí)，前平衡室平 衡液壓力與動(dòng)節(jié)流元件前部彈性密封環(huán)帶被測(cè)流體側(cè)壓力相同，后平衡室平衡液壓力與動(dòng) 節(jié)流元件后部彈性密封環(huán)帶被測(cè)流體側(cè)壓力相同。采取這樣的技術(shù)措施后，由于兩個(gè)彈性 密封環(huán)帶內(nèi)外兩側(cè)壓力相同，基本不受徑向力影響，因此對(duì)其本身機(jī)械強(qiáng)度的要求不高，可 采用非金屬?gòu)椥圆牧现圃?；同理，文丘里管也可以采用薄壁結(jié)構(gòu)并以非金屬材料制成。在 測(cè)量流量時(shí)，流體作用在動(dòng)節(jié)流元件上的推力與其流過(guò)中部通孔的流量具有確定的對(duì)應(yīng)關(guān) 系，力轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)及其附屬的傳感器將流體作用在動(dòng)節(jié)流元件上的推力轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的電參數(shù) 變化，變換電路對(duì)該電參數(shù)變化做進(jìn)一步的變換、放大、V/I轉(zhuǎn)換，最后送出與被測(cè)熱水流量 對(duì)應(yīng)的電信號(hào)至積算儀。溫度傳感器通常選用鉬電阻，為簡(jiǎn)化電路，測(cè)量供水溫度的鉬電阻 與測(cè)量回水溫度的鉬電阻應(yīng)分別連接至電橋相鄰的兩個(gè)橋臂上，如此布置后，電橋的輸出 信號(hào)是供水溫度與回水溫度之差，這個(gè)溫差信號(hào)經(jīng)放大、V/I轉(zhuǎn)換后也送至積算儀，作為母 表的積算儀接受到這塊子表送來(lái)的流量信號(hào)和溫差信號(hào)后，根據(jù)焓差法或k系數(shù)法即可算 出該子表的用戶所消耗熱量的瞬時(shí)值以及該用戶在某一段時(shí)間內(nèi)的累積用熱量。本實(shí)用新型的有益效果是，在流量測(cè)量中，當(dāng)將文丘里管、噴嘴和孔板作為固定式 節(jié)流元件使用時(shí)，它們的輸出的是差壓，需要使用非常容易堵塞的導(dǎo)壓管傳遞差壓信號(hào)；本 實(shí)用新型熱量表內(nèi)的新型流量計(jì)將文丘里管、噴嘴和孔板作為動(dòng)節(jié)流元件使用，動(dòng)節(jié)流元 件的輸出是推力或位移，不需要使用導(dǎo)壓管，特別是采用文丘里管作為動(dòng)節(jié)流元件時(shí)，還有 流動(dòng)阻力損失小、測(cè)量精度高、使用年限長(zhǎng)、除導(dǎo)壓管外的主管道部分也不易堵塞等優(yōu)點(diǎn)， 基于新型流量計(jì)可以制造出一種既不易堵塞，價(jià)格又較低的熱量表。

圖1是本實(shí)用新型各組成部分的方框圖。圖2是本實(shí)用新型的第一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)原理圖。圖3是本實(shí)用新型的第二個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)原理圖。[0009]圖中1.變送器，2.托架，3.密封連接器，4.中間段，5.密封墊圈，6.前端蓋，7.檢 測(cè)懸臂梁，8.彈性密封環(huán)帶，9.應(yīng)變片，10.后端蓋，11.滑筒，12.支撐杯，13.前平衡室， 14.彈性密封圈，15.平衡懸臂梁，16.后平衡室，17.文丘里管，18.平衡液環(huán)形緩沖空間， 19.供水溫度傳感器輸出電纜，20.回水溫度傳感器輸出電纜，21.供水溫度傳感器，22.回 水溫度傳感器，23.回水管，24.彈性軸封膜片，25.杠桿，26.傳動(dòng)叉。
具體實(shí)施方式
一種基于動(dòng)節(jié)流元件流量計(jì)的熱量表，用于在計(jì)量供熱系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域中對(duì)供熱量 進(jìn)行計(jì)量，其整體結(jié)構(gòu)由流量計(jì)、溫度傳感器和積算儀三部分組成，熱量表內(nèi)的流量計(jì)使用 中部通孔的動(dòng)節(jié)流元件流量計(jì)，在這個(gè)中部通孔的動(dòng)節(jié)流元件流量計(jì)中，中部通孔的動(dòng)節(jié) 流元件置于一個(gè)用于與被測(cè)流體管道連接的剛性的殼體內(nèi)，剛性殼體包括一個(gè)被測(cè)流體的 入口、主殼體和一個(gè)被測(cè)流體的出口，中部通孔的動(dòng)節(jié)流元件前后各安裝一個(gè)彈性密封環(huán) 帶，動(dòng)節(jié)流元件前端的彈性密封環(huán)帶一端與動(dòng)節(jié)流元件密封固定連接，另一端與殼體的入 口密封固定連接，動(dòng)節(jié)流元件后端的彈性密封環(huán)帶一端與動(dòng)節(jié)流元件密封固定連接，另一 端與殼體的出口密封固定連接，中部通孔的動(dòng)節(jié)流元件與兩個(gè)彈性密封環(huán)帶在殼體入口與 出口之間形成一個(gè)無(wú)泄漏的被測(cè)流體的流動(dòng)通道，上述連接同時(shí)在主殼體和動(dòng)節(jié)流元件之 間形成一個(gè)無(wú)泄漏的平衡室，平衡室內(nèi)充有平衡被測(cè)流體壓力的平衡液。中部通孔的動(dòng)節(jié) 流元件流量計(jì)的剛性殼體內(nèi)在動(dòng)節(jié)流元件前后各有一組使動(dòng)節(jié)流元件只能沿管道軸向前 后滑動(dòng)的移動(dòng)副，每組移動(dòng)副的一個(gè)構(gòu)件固定在殼體上，另一個(gè)構(gòu)件固定在動(dòng)節(jié)流元件上。 中部通孔的動(dòng)節(jié)流元件流量計(jì)中，固定在主殼體上或與主殼體為一體的一個(gè)內(nèi)凸構(gòu)件和固 定在動(dòng)節(jié)流元件上或與動(dòng)節(jié)流元件為一體的的一個(gè)外凸構(gòu)件之間有一個(gè)彈性密封圈，主殼 體上的內(nèi)凸構(gòu)件、動(dòng)節(jié)流元件上的外凸構(gòu)件以及它們之間的彈性密封圈使得測(cè)量時(shí)主殼體 和動(dòng)節(jié)流元件之間的平衡室被分隔成兩個(gè)互不連通的平衡室，即平衡動(dòng)節(jié)流元件前部彈性 密封環(huán)帶被測(cè)流體側(cè)壓力的前平衡室和平衡動(dòng)節(jié)流元件后部彈性密封環(huán)帶被測(cè)流體側(cè)壓 力的后平衡室。在圖2的實(shí)施方案中，為了減少流動(dòng)阻力損失和防止主管道污物聚集，動(dòng)節(jié)流元 件采用文丘里管(17)，在流體比較清潔的應(yīng)用場(chǎng)合，動(dòng)節(jié)流元件也可采用孔板或噴嘴。圖2 中的力轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)包括安裝在后平衡室(16)內(nèi)的檢測(cè)懸臂梁(7)與平衡懸臂梁(15)，以及 貼在檢測(cè)懸臂梁上的應(yīng)變片(9)。在平衡懸臂梁上不貼應(yīng)變片，設(shè)置平衡懸臂梁的目的是 平衡檢測(cè)懸臂梁產(chǎn)生的不利于文丘里管軸向滑動(dòng)的附加力矩。當(dāng)流體流過(guò)并推動(dòng)文丘里管 時(shí)，文丘里管將這個(gè)推力作用在檢測(cè)懸臂梁上，檢測(cè)懸臂梁產(chǎn)生與推力對(duì)應(yīng)的應(yīng)變，使得分 別貼在懸臂梁正、負(fù)應(yīng)變區(qū)的應(yīng)變片電阻產(chǎn)生差動(dòng)變化，這個(gè)電阻的差動(dòng)變化經(jīng)流量計(jì)變 換電路中的電橋與放大器進(jìn)一步處理后輸出與推力對(duì)應(yīng)的電壓信號(hào)。為了減少應(yīng)變片信號(hào) 傳輸?shù)恼`差，將流量計(jì)變換電路分為兩部分設(shè)置，變換電路中的V/I轉(zhuǎn)換電路設(shè)置在表殼 外的變送器(1)內(nèi)，而將變換電路中的電橋與放大器放在表殼內(nèi)的后平衡室，信號(hào)向表殼 外的輸出與電源由表殼外的引入都通過(guò)密封連接器⑶實(shí)施，以避免表殼內(nèi)外導(dǎo)線的連接 造成平衡液向表殼外泄漏。為保證應(yīng)變片、電橋和放大器的正常工作，平衡室內(nèi)的平衡液選 用不導(dǎo)電的礦物油，同時(shí)還要對(duì)應(yīng)變片、電橋和放大器采取對(duì)外電絕緣的防護(hù)措施。由于液 體基本上是不可壓縮的，因此彈性密封環(huán)帶(8)、滑筒(11)與支撐杯(12)三者之間的平衡液環(huán)形緩沖空間(18)的容積可以很小，在設(shè)計(jì)中只要保證其大于前平衡室(13)或后平衡 室平衡液整體容積在被測(cè)流體最大壓力作用下所可能產(chǎn)生的最大壓縮量即可。由于回水壓 力小于供水壓力，從降低流量計(jì)所承受的被測(cè)流體壓力從而降低對(duì)流量計(jì)表殼耐壓要求的 角度來(lái)看，流量計(jì)理應(yīng)設(shè)置在回水管(23)上，但考慮到我國(guó)供熱系統(tǒng)普遍存在有些用戶經(jīng) 常使用散熱器熱水的情況，為避免造成不合理的計(jì)量誤差，所以圖2中將流量計(jì)設(shè)置在供 水管道上。流量計(jì)設(shè)置在供水管道上還有另外一個(gè)好處，由于各用戶間的供水溫度與壓力 相差不大，可認(rèn)為是相同的，只在母表上設(shè)置供水總管溫度、壓力的測(cè)量回路，并將測(cè)得的 溫度值與壓力值作為每一塊子表的供水溫度與壓力，就可以對(duì)各塊子表進(jìn)行溫度、壓力補(bǔ) 償計(jì)算，這樣，各塊子表只需送出溫差信號(hào)即可，流量計(jì)電路結(jié)構(gòu)因而得到簡(jiǎn)化。在圖2中， 變送器包括流量計(jì)變換電路中的V/I轉(zhuǎn)換電路以及附屬于溫度傳感器的電橋、放大電路與 V/I轉(zhuǎn)換電路，在流量計(jì)和溫度傳感器中均設(shè)置V/I轉(zhuǎn)換電路是為了提高子表至母表間信 號(hào)遠(yuǎn)傳的能力。為提高溫差信號(hào)的檢測(cè)精度，供水溫度傳感器(21)和回水溫度傳感器(22) 應(yīng)選用配對(duì)的PtlOOO鉬電阻。該實(shí)施例的工作過(guò)程當(dāng)被測(cè)流體流過(guò)某塊子表內(nèi)的文丘里管時(shí)，流體將對(duì)文丘 里管產(chǎn)生一個(gè)正比于平均流速平方的推力，并使文丘里管產(chǎn)生一個(gè)不大的沿管道軸向的位 移，這個(gè)位移使得檢測(cè)懸臂梁產(chǎn)生與推力對(duì)應(yīng)的應(yīng)變，這個(gè)應(yīng)變又使得分別貼在懸臂梁正、 負(fù)應(yīng)變區(qū)的應(yīng)變片電阻產(chǎn)生差動(dòng)變化，應(yīng)變片電阻的差動(dòng)變化經(jīng)變換電路處理后輸出一個(gè) 與流量對(duì)應(yīng)的電流信號(hào)至母表。與此同時(shí)，兩個(gè)配對(duì)的Ptiooo鉬電阻產(chǎn)生與供水溫度、回 水溫度對(duì)應(yīng)的電阻信號(hào)，變送器內(nèi)的電橋根據(jù)這兩個(gè)電阻信號(hào)輸出供水與回水間的溫差信 號(hào)，溫差信號(hào)經(jīng)放大與V/I轉(zhuǎn)換后也送至母表。母表接收到子表的流量信號(hào)與溫差信號(hào)后， 再結(jié)合自己檢測(cè)到的供水溫度信號(hào)及供水壓力信號(hào)，根據(jù)焓差法或k系數(shù)法就可計(jì)算出該 用戶所消耗的瞬時(shí)熱量，并可累積計(jì)算出其在某一段時(shí)間內(nèi)的用熱量。被測(cè)流體作用在節(jié)流元件上的推力與被測(cè)流量之間關(guān)系的分析如下節(jié)流元件安 置在水平直管道上，這樣，研究節(jié)流元件前后流體的位能變化時(shí)就只需考慮靜壓能，因此根 據(jù)流體力學(xué)可以得出=
Y Y ^S式中Pl，p2——節(jié)流元件前、后流體作用在其上的靜壓力；y——被測(cè)流體的重度；I——阻力系數(shù)，它與節(jié)流元件形狀，流體粘性等有關(guān)；g——重力加速度；v——流體流過(guò)節(jié)流元件中部通孔的流速。顯然，Pl-P2乘以節(jié)流元件的有效橫截面積A，即得到被測(cè)流體作用在節(jié)流元件上 的推力F。假設(shè)動(dòng)節(jié)流元件的中部通孔采用最常見(jiàn)的與外接管道為較小同心圓的形狀，則其 有效橫截面積
<formula>formula see original document page 6</formula>式中D——外接管道內(nèi)徑；d——節(jié)流元件中部通孔直徑。[0024]動(dòng)節(jié)流元件的有效橫截面積直接按其幾何尺寸計(jì)算是基于以下考慮與邊緣受限 的彈性膜片的有效面積的計(jì)算不同，動(dòng)節(jié)流元件是整體移動(dòng)的，有效橫截面積不必考慮邊 緣效應(yīng)；又由于兩個(gè)彈性密封環(huán)帶是由剛度系數(shù)很小的非金屬?gòu)椥圆牧现瞥傻?，在測(cè)量過(guò) 程中，動(dòng)節(jié)流元件的位移又極其微小，因此彈性密封環(huán)帶沿管道軸向的伸縮對(duì)推力F的影 響可以忽略。綜合以上兩式可得
<formula>formula see original document page 7</formula>據(jù)上式可得被測(cè)體積流量Q的表達(dá)式
<formula>formula see original document page 7</formula>在上式中，當(dāng)被測(cè)流體的各項(xiàng)參數(shù)及動(dòng)節(jié)流元件幾何尺寸已確定后，C為常數(shù)，因 此被測(cè)流體的體積流量Q與推力F的平方根成正比。但由于C的組成項(xiàng)I不能通過(guò)理論 推導(dǎo)獲得，因此只能通過(guò)對(duì)流量計(jì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)標(biāo)定的方法來(lái)確定C值。在圖3所示的另一個(gè)實(shí)施例中，除了熱量表內(nèi)流量計(jì)的力轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)外，熱量表的 其余部分與圖2所示的實(shí)施例相同，該實(shí)施例中流量計(jì)的力轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)為一個(gè)杠桿系統(tǒng)，杠 桿(25)上部有一個(gè)位移傳感器，該傳感器可將杠桿上端的位移轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的電信號(hào)；杠桿 下部固定安裝一個(gè)傳動(dòng)叉(26)，叉的兩端各有一個(gè)開(kāi)口槽，文丘里管對(duì)應(yīng)部位上固定安裝 的兩個(gè)圓柱銷(xiāo)置于開(kāi)口槽內(nèi)，開(kāi)口槽與圓柱銷(xiāo)組成移動(dòng)副，可將文丘里管沿管道軸向的運(yùn) 動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)楦軛U系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動(dòng)；安裝在表殼中間段上的彈性軸封膜片(24)為杠桿系統(tǒng)的支點(diǎn)， 彈性軸封膜片同時(shí)還起到密封的作用，使得后平衡室內(nèi)的平衡液不會(huì)泄漏到表殼外，平衡 液可以是清潔的水，也可以是礦物油。當(dāng)流過(guò)文丘里管的被測(cè)流體的流量增大時(shí)，流體就對(duì) 文丘里管施加一個(gè)比原流量時(shí)更大的推力，并使文丘里管產(chǎn)生一個(gè)向右的沿管道軸向的位 移，這個(gè)位移使得連接在文丘里管上的杠桿系統(tǒng)繞支點(diǎn)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，位移傳感器感測(cè)到杠 桿上端的位移后，傳感器輸出一個(gè)與這個(gè)位移對(duì)應(yīng)的電參數(shù)變化，變送器內(nèi)的流量計(jì)變換 電路接收這個(gè)電參數(shù)變化并對(duì)其進(jìn)行放大和V/I轉(zhuǎn)換，使流量計(jì)變換電路輸出的直流電流 也隨著位移的增大而增大，這個(gè)增大的直流電流流過(guò)一個(gè)固定安裝在杠桿上端的反饋動(dòng)圈 時(shí)，由于這個(gè)反饋動(dòng)圈置于一個(gè)永久磁鋼的磁場(chǎng)內(nèi)，因而使得反饋動(dòng)圈作用在杠桿上部的 電磁反饋力也隨之增大，當(dāng)電磁反饋力增大到與流體推力相平衡時(shí)，杠桿系統(tǒng)重新平衡，借 助于這種杠桿系統(tǒng)力平衡的工作方式，流量計(jì)變換電路輸出一個(gè)與被測(cè)流體流量有確定對(duì) 應(yīng)的關(guān)系輸出的信號(hào)。需要說(shuō)明的是，當(dāng)變換電路放大器放大倍數(shù)足夠大時(shí)，杠桿系統(tǒng)的位 移量其實(shí)是很小的。
權(quán)利要求一種基于動(dòng)節(jié)流元件流量計(jì)的熱量表，用于在計(jì)量供熱系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域中對(duì)供熱量進(jìn)行計(jì)量，其整體結(jié)構(gòu)由流量計(jì)、溫度傳感器和積算儀三部分組成，其特征是熱量表內(nèi)的流量計(jì)使用中部通孔的動(dòng)節(jié)流元件流量計(jì)，在這個(gè)中部通孔的動(dòng)節(jié)流元件流量計(jì)中，中部通孔的動(dòng)節(jié)流元件置于一個(gè)用于與被測(cè)流體管道連接的剛性的殼體內(nèi)，剛性殼體包括一個(gè)被測(cè)流體的入口、主殼體和一個(gè)被測(cè)流體的出口，中部通孔的動(dòng)節(jié)流元件前后各安裝一個(gè)彈性密封環(huán)帶，動(dòng)節(jié)流元件前端的彈性密封環(huán)帶一端與動(dòng)節(jié)流元件密封固定連接，另一端與殼體的入口密封固定連接，動(dòng)節(jié)流元件后端的彈性密封環(huán)帶一端與動(dòng)節(jié)流元件密封固定連接，另一端與殼體的出口密封固定連接，中部通孔的動(dòng)節(jié)流元件與兩個(gè)彈性密封環(huán)帶在殼體入口與出口之間形成一個(gè)無(wú)泄漏的被測(cè)流體的流動(dòng)通道，上述連接同時(shí)在主殼體和動(dòng)節(jié)流元件之間形成一個(gè)無(wú)泄漏的平衡室，平衡室內(nèi)充有平衡被測(cè)流體壓力的平衡液。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于動(dòng)節(jié)流元件流量計(jì)的熱量表，其特征是中部通孔的動(dòng) 節(jié)流元件流量計(jì)的剛性殼體內(nèi)在動(dòng)節(jié)流元件前后各有一組使動(dòng)節(jié)流元件只能沿管道軸向 前后滑動(dòng)的移動(dòng)副，每組移動(dòng)副的一個(gè)構(gòu)件固定在殼體上，另一個(gè)構(gòu)件固定在動(dòng)節(jié)流元件 上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于動(dòng)節(jié)流元件流量計(jì)的熱量表，其特征是中部通孔的動(dòng) 節(jié)流元件流量計(jì)中，固定在主殼體上或與主殼體為一體的一個(gè)內(nèi)凸構(gòu)件和固定在動(dòng)節(jié)流元 件上或與動(dòng)節(jié)流元件為一體的的一個(gè)外凸構(gòu)件之間有一個(gè)彈性密封圈，主殼體上的內(nèi)凸構(gòu) 件、動(dòng)節(jié)流元件上的外凸構(gòu)件以及它們之間的彈性密封圈使得測(cè)量時(shí)主殼體和動(dòng)節(jié)流元件 之間的平衡室被分隔成兩個(gè)互不連通的平衡室，即平衡動(dòng)節(jié)流元件前部彈性密封環(huán)帶被測(cè) 流體側(cè)壓力的前平衡室和平衡動(dòng)節(jié)流元件后部彈性密封環(huán)帶被測(cè)流體側(cè)壓力的后平衡室。
專(zhuān)利摘要基于動(dòng)節(jié)流元件流量計(jì)的熱量表屬于計(jì)量供熱系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域；由于我國(guó)供熱系統(tǒng)的水質(zhì)較差，熱量表使用機(jī)械式、差壓式或超聲波流量計(jì)存在易堵塞或價(jià)格較貴的弊病，本實(shí)用新型采用動(dòng)節(jié)流元件流量計(jì)作為組成部件，該流量計(jì)使用中部通孔的動(dòng)節(jié)流元件，動(dòng)節(jié)流元件前、后端設(shè)置兩個(gè)彈性密封環(huán)帶，并設(shè)置平衡彈性密封環(huán)帶被測(cè)流體側(cè)壓力的平衡室，因而在允許動(dòng)節(jié)流元件沿管道軸向移動(dòng)的情況下，流量計(jì)進(jìn)出口之間形成了一個(gè)無(wú)泄漏的流體流動(dòng)通道；動(dòng)節(jié)流元件流量計(jì)無(wú)導(dǎo)壓管，不存在堵塞問(wèn)題，當(dāng)動(dòng)節(jié)流元件選用文丘里管時(shí)，主管道也不易堵塞，還具有流動(dòng)阻力損失小、使用年限長(zhǎng)、精度高等優(yōu)點(diǎn)，本實(shí)用新型可滿足我國(guó)分戶計(jì)量供熱系統(tǒng)對(duì)戶用型熱量表的要求。
文檔編號(hào)G01F1/36GK201583365SQ20092010079
公開(kāi)日2010年9月15日 申請(qǐng)日期2009年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月8日
發(fā)明者王可崇 申請(qǐng)人:王可崇;張廣忠