專利名稱：內(nèi)置文丘里管式雙鈍體渦街流量計(jì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種測(cè)量流體流量的裝置，尤其是涉及一種內(nèi)置文丘里管式雙鈍 體渦街流量計(jì)。
背景技術(shù)：
流體流經(jīng)非流線型鈍體時(shí)，在鈍體的下游會(huì)形成卡門渦街，伴隨旋渦的交替脫落， 在鈍體的下游會(huì)引發(fā)流體的振動(dòng)，在一定范圍內(nèi)，流體振動(dòng)的頻率與流體的流速成正比。利 用這一原理研制的渦街流量計(jì)在國(guó)內(nèi)外已經(jīng)得到較廣泛的應(yīng)用?，F(xiàn)有渦街流量計(jì)的主要特征是在流道內(nèi)安裝一個(gè)截面為非流線型的鈍體，在鈍體 內(nèi)或者其下游安裝檢測(cè)元件，利用二次儀表對(duì)傳感器檢測(cè)到旋渦脫落或流體的振動(dòng)信號(hào) 進(jìn)行處理，并按儀表系數(shù)折算成流體的流量?，F(xiàn)有的渦街流量計(jì)存在可測(cè)量的流量下限 較高的問題。渦街流量計(jì)要求在一定的流速范圍內(nèi)測(cè)量，旋渦脫落的頻率與斯特羅哈數(shù) (Strouhal Number)有關(guān)，關(guān)系如下f= (v/d) St (f為穩(wěn)定的旋渦脫落的頻率，St為斯特 羅哈數(shù)，ν為被測(cè)流體的流速，d為鈍體的柱寬)，研究表明斯特羅哈數(shù)在一定流量范圍內(nèi)是 雷諾數(shù)的函數(shù)，此時(shí)被測(cè)流體的流速與旋渦脫落的頻率滿足正比關(guān)系，但雷諾數(shù)較小時(shí)，流 體振動(dòng)非常微弱，信噪比不能滿足檢測(cè)要求，因此現(xiàn)有渦街流量計(jì)的計(jì)量下限一般取在雷 諾數(shù)Re = 2000左右，極大地限制了流量計(jì)的計(jì)量范圍。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種內(nèi)置文丘里管式雙鈍體渦街流量計(jì)。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是本實(shí)用新型它包括管道、前鈍體、后鈍體、兩個(gè)傳感器和流量計(jì)二次儀表，在外部 圓形管道內(nèi)置有文丘里管，文丘里管內(nèi)裝有垂直于管道軸線，其橫截面為非流線型的前鈍 體和后鈍體，在后鈍體兩側(cè)對(duì)稱位置處分別裝有第一傳感器和第二傳感器，第一傳感器和 第二傳感器分別通過線路與管道外的二次儀表連接。所述的前鈍體和后鈍體端面之間相距為0. 6DN 1. 5DN，其中DN為管道的直徑，兩 個(gè)非流線型鈍體的橫截面形狀為 > 形、D.形、P.形或形。所述的橫截面為非流線型的前鈍體和后鈍體安裝在文丘里管的喉部處或者喉部 前后流速穩(wěn)定位置處。所述的兩個(gè)傳感器為壓電式傳感器或電容式傳感器。本實(shí)用新型的有益效果是1、利用優(yōu)化的雙鈍體組合結(jié)構(gòu)引發(fā)旋渦的重疊現(xiàn)象，能夠獲得更加穩(wěn)定、振動(dòng)更 強(qiáng)的流體振動(dòng)信號(hào)，在雷諾數(shù)相同的情況下，與振動(dòng)頻率成線性對(duì)應(yīng)關(guān)系的流速測(cè)量下限 下降了 2 4倍，按此原理設(shè)計(jì)的內(nèi)置文丘里管式雙鈍體渦街流量計(jì)的測(cè)量范圍可比現(xiàn)有 渦街流量計(jì)明顯的擴(kuò)大。2、內(nèi)置文丘里管內(nèi)流體流速的變化規(guī)律由管徑面積的變化決定，使得流體流速隨
3圓錐收縮段逐漸增大，并在其喉部處達(dá)到最大，隨后進(jìn)入圓錐擴(kuò)散段流速減小，將鈍體安放 在喉部處或者喉部前后流速穩(wěn)定位置處，達(dá)到降低流量計(jì)的起振流量并提高低流速測(cè)量精 度的目的。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖。圖2是本實(shí)用新型的各種鈍體橫截面圖。圖中1.管道，2.文丘里管，3.前鈍體，4.后鈍體，5.傳感器，6.傳感器，7.輸出 線路，8.流量計(jì)二次儀表。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。如圖1所示，它包括管道1、前鈍體3、后鈍體4、兩個(gè)傳感器5，6和流量計(jì)二次儀 表7。在外部圓形的管道1內(nèi)置有文丘里管2，文丘里管2內(nèi)裝有垂直于管道軸線，其橫截 面為非流線型的前鈍體3和后鈍體4，在后鈍體4兩側(cè)對(duì)稱位置處分別裝有第一傳感器5和 第二傳感器6，第一傳感器5和第二傳感器6分別通過線路8與管道外的二次儀表7連接。如圖2所示，本實(shí)用新型的前鈍體3和后鈍體4為非流線型柱體金屬鈍體，前鈍體 3和后鈍體4端面之間相距為0. 6DN 1. 5DN，其中DN為管道1的直徑，其橫截面>形如圖 2(a)所示，或D形如圖2(b)所示，或形如圖2(c)所示，或OO形如圖2 (d)所示。前鈍體 2和后鈍體3端面之間的最佳距離是通過改變前鈍體2和后鈍體3端面間距實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證所得 結(jié)果。如圖1所示，所述的橫截面為非流線型的前鈍體3和后鈍體4安裝在文丘里管(2) 的喉部處或者喉部前后流速穩(wěn)定位置處。所述的兩個(gè)傳感器5，6為壓電式傳感器或電容式傳感器。本實(shí)用新型的工作原理如下在管道內(nèi)裝有橫截面為非流線型的兩個(gè)鈍體，在后鈍體的兩側(cè)對(duì)稱位置處分別裝 有傳感器，兩傳感器分別通過線路與二次儀表連接。由流體在前鈍體下游產(chǎn)生的周期性交 錯(cuò)脫落的卡門渦街，在后鈍體作用下被二次激發(fā)得到更加穩(wěn)定、振動(dòng)更強(qiáng)的二次卡門渦街， 以降低流量計(jì)的計(jì)量下限。在外部圓形管道內(nèi)置入與測(cè)量管同軸的文丘里管，利用流體流 速在文丘里管內(nèi)隨管徑變化而變化的規(guī)律，將兩鈍體前后安裝在喉部處或者喉部前后流速 穩(wěn)定位置處，提高信噪比，達(dá)到提高低流速精確測(cè)量并降低流量計(jì)的起振流量的目的。
權(quán)利要求1.一種內(nèi)置文丘里管式雙鈍體渦街流量計(jì)，它包括管道(1)、前鈍體(3)、后鈍體(4)、 兩個(gè)傳感器(5，6)和流量計(jì)二次儀表(7)；其特征在于在外部圓形的管道(1)內(nèi)置有文丘 里管(2)，文丘里管(2)內(nèi)裝有垂直于管道軸線，其橫截面為非流線型的前鈍體(3)和后鈍 體(4)，在后鈍體(4)兩側(cè)對(duì)稱位置處分別裝有第一傳感器(5)和第二傳感器(6)，第一傳 感器(5)和第二傳感器(6)分別通過線路(8)與管道外的二次儀表(7)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)置文丘里管式雙鈍體渦街流量計(jì)，其特征在于所述 的前鈍體(3)和后鈍體(4)端面之間相距為0. 6DN 1. 5DN，其中DN為管道(1)的直徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)置文丘里管式雙鈍體渦街流量計(jì)，其特征在于所述 的橫截面為非流線型的前鈍體(3)和后鈍體(4)安裝在文丘里管(2)的喉部處或者喉部前 后流速穩(wěn)定位置處。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)置文丘里管式雙鈍體渦街流量計(jì)，其特征在于所述 的兩個(gè)傳感器(5，6)為壓電式傳感器或電容式傳感器。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種內(nèi)置文丘里管式雙鈍體渦街流量計(jì)。它包括管道、前鈍體、后鈍體、兩個(gè)傳感器和流量計(jì)二次儀表，在外部圓形管道內(nèi)置有文丘里管，文丘里管內(nèi)裝有垂直于管道軸線，其橫截面為非流線型的前鈍體和后鈍體，在后鈍體兩側(cè)對(duì)稱位置處分別裝有傳感器，兩傳感器分別通過線路與管道外的二次儀表連接。流體流速的變化規(guī)律由管徑面積的變化決定，隨內(nèi)置的文丘里管的圓錐收縮段逐漸增大，并在其喉部處達(dá)到最大，加速后的流體在前鈍體下游產(chǎn)生的周期性交錯(cuò)脫落的卡門渦街，在后鈍體作用下被二次激發(fā)得到更加穩(wěn)定、振動(dòng)更強(qiáng)的二次卡門渦街，以提高低流速精確測(cè)量及流量計(jì)的起振流量，達(dá)到降低流量計(jì)的計(jì)量下限的目的。
文檔編號(hào)G01F1/32GK201787975SQ20102010589
公開日2011年4月6日 申請(qǐng)日期2010年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月26日
發(fā)明者傅新, 葉朋, 申慧敏, 趙培華, 鄒宇清 申請(qǐng)人:中石油煤層氣有限責(zé)任公司, 天信儀表集團(tuán)有限公司, 浙江大學(xué)