專利名稱：微小流量測(cè)量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于一種流量測(cè)量裝置，具體涉及一種微小流量測(cè)量裝置的改進(jìn)。
對(duì)微小流量的測(cè)量方法和儀表，日本小宮勤一等在《流量測(cè)量手冊(cè)》一書中提出渦輪、超聲波、浮子式、電磁式或熱線式等流量計(jì)均可測(cè)量微小流量。在節(jié)流流量計(jì)中，指出節(jié)流流量計(jì)的流量下限由雷諾數(shù)下限確定，即Remax≥2×103。管道內(nèi)徑D≥50mm。而公知的標(biāo)準(zhǔn)圓錐形入口文丘利管如圖2所示，它是由六個(gè)基本部分組成，即前直管段(1′)，入口圓錐管(前縮管)(3′)，出口圓錐管(后擴(kuò)管)(5′)，后直管段(15′)，大內(nèi)套(11′)和小內(nèi)套(12′)。以上前直管段(1′)，前縮管(3′)，后擴(kuò)管(5′)和后直管段(15′)按順序用螺栓(10′)、(13′)和(14′)相互連接成文丘利管。前直管段(1′)的前部圓筒內(nèi)有內(nèi)環(huán)槽和前引壓孔(2′)，前縮管(3′)的后部圓筒內(nèi)有內(nèi)環(huán)槽和喉部引壓孔(4′)，大內(nèi)套(11′)前部有至少6個(gè)孔徑不小于3mm的內(nèi)外連通孔，它與前縮管(3′)的前部圓筒相配構(gòu)成前引壓環(huán)室，小內(nèi)套(12′)的內(nèi)徑和管長(zhǎng)等于文丘利管喉部孔徑d，而且在小內(nèi)套(12′)中部圓周均布有6個(gè)孔徑不小于2mm的內(nèi)外連通孔，它與前縮管(3′)的后部圓筒相配構(gòu)成喉部引壓環(huán)室。差壓變送器(7′)的正、負(fù)壓腔通過引壓管(6′)分別與前引壓環(huán)室和喉部引壓環(huán)室連通，二次儀表(9′)通過信號(hào)電纜(8′)與差壓變送器(7′)相連。標(biāo)準(zhǔn)文丘利管的所有數(shù)據(jù)都是在管徑范圍50～250mm，節(jié)流孔徑比β=0.4～0.7的條件下給出的，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，在這種條件下其最小可測(cè)量流量約1000kg/h以上，在高溫高壓系統(tǒng)中無法測(cè)量100kg/h以下的微壓差信號(hào)(△P＜1mmH2O)，因此用標(biāo)準(zhǔn)文丘利管完全不能測(cè)量100kg/h以下，特別是5～20kg/h這樣微小流量。以上幾種流量計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)文丘利管流量測(cè)量裝置都不能同時(shí)滿足高溫(t≤340℃)，高壓(P≤16MPa)，小管徑(Di≤10mm)，低壓力損失(δpmax≤120mmH2O)和微小流量(Mmin≈5kg/h)的測(cè)量要求。
本實(shí)用新型的目的是提供一種能同時(shí)滿足高溫(t≤340℃)，高壓(P≤16MPa)，小管徑(Di≤10mm)，低壓力損失(δpmax≤120mmH2O)和微小流量(Mmin≈5kg/h)測(cè)量要求的微小流量測(cè)量裝置。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的一種微小流量測(cè)量裝置，它包括由前直管段、前縮管和后擴(kuò)管組成的文丘利管，文丘利管的前引壓孔和喉部引壓孔由引壓管分別與智能式差壓變送器的正、負(fù)壓腔連通，智能式差壓變送器由信號(hào)電纜與二次儀表和微機(jī)數(shù)據(jù)采集單元連接。其中，所說的文丘利管為改進(jìn)型文丘利管，其前直管段的末端有一段外圓臺(tái)階，此臺(tái)階的末端開有環(huán)槽，槽內(nèi)按圓周均布有六個(gè)小孔與管內(nèi)流道相通，前縮管前端有一段與前直管段末端外圓臺(tái)階相應(yīng)的內(nèi)孔臺(tái)階，其孔深與所說的外圓臺(tái)階長(zhǎng)度相等，前直管段和前縮管組合并焊成整體，使所說的環(huán)槽形成前取壓環(huán)室，在前縮管側(cè)壁開有與環(huán)槽相通的前引壓孔，前縮管末端的圓錐孔孔徑等于文丘利管喉部孔徑d，孔長(zhǎng)為0.75d，前縮管末端圓錐孔外壁有一臺(tái)階，其外圓直徑比后擴(kuò)管前端所開的臺(tái)階孔內(nèi)徑小5～6mm，其臺(tái)階長(zhǎng)度比后擴(kuò)管的臺(tái)階孔深小0.4～0.5d，后擴(kuò)管前端喉部小孔直徑為d，長(zhǎng)度為0.75d，前縮管和后擴(kuò)管組焊成一體，使前縮管末端圓錐小孔與后擴(kuò)管前端喉部小孔相通，形成喉部流道，而此喉部流道的長(zhǎng)度等于喉部流道的孔徑d的1.5～2倍，使前縮管的末端的臺(tái)階和后擴(kuò)管前端的臺(tái)階孔之間形成喉部取壓環(huán)室，前縮管和后擴(kuò)管相鄰端面之間形成寬度為≤0.5d的窄縫將喉部取壓環(huán)室與喉部流道連通，喉部取壓環(huán)室經(jīng)一軸向孔與開設(shè)在后擴(kuò)管側(cè)壁上的喉部取壓孔相通。
根據(jù)本實(shí)用新型的發(fā)明內(nèi)容和技術(shù)措施，已制成幾套改進(jìn)型文丘利管，管徑為10～12mm，喉部孔徑為1.5～2.6mm，總長(zhǎng)為100～140mm，標(biāo)定結(jié)果最小流量為4.8kg/h，壓力損失小于壓差信號(hào)的1/4，即δpmax≤1/4△P，標(biāo)定誤差為±0.5％。已成功地用到傳熱管雙面?zhèn)鳠嵫芯?、蒸汽發(fā)生器實(shí)驗(yàn)研究，以及其它實(shí)驗(yàn)中，適于高溫(t≤340℃)，高壓(P≤16MPa)的微小流量的測(cè)量，測(cè)量可靠，精度較高，效果良好。
現(xiàn)結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做具體描述

圖1為本實(shí)用新型所提供的微小流量測(cè)量裝置示意圖，圖中顯示出改進(jìn)型文丘利管結(jié)構(gòu)。
圖2為公知的流量測(cè)量裝置示意圖，圖中顯示出標(biāo)準(zhǔn)的文丘利管節(jié)流裝置結(jié)構(gòu)。
如圖1所示，一種微小流量測(cè)量裝置，它包括一個(gè)改進(jìn)型文丘利管節(jié)流裝置、智能式差壓變送器7，以及二次儀表和微機(jī)數(shù)據(jù)采集單元9，二次儀表和微機(jī)數(shù)據(jù)采取系統(tǒng)9通過信號(hào)電纜8與智能式差壓變送器7連接，智能式差壓變送器7的正壓腔通過引壓管6與改進(jìn)型文丘利管的前引壓孔2連通，負(fù)壓腔通過另一引壓管6與改進(jìn)型文丘利管的喉部引壓孔4連通。改進(jìn)型文丘利管節(jié)流裝置是由前直管段1、前縮管3和后擴(kuò)管5組裝而成。它們的結(jié)構(gòu)和組裝是這樣前直管段1的末端有一段外圓臺(tái)階，此臺(tái)階末端有一環(huán)槽，環(huán)槽內(nèi)按圓周均布有6個(gè)不大于2mm的小孔與管內(nèi)流道相通，前縮管3的前端有一段與前直管段1末端外圓臺(tái)階相對(duì)應(yīng)的內(nèi)孔臺(tái)階，其孔深與外圓臺(tái)階長(zhǎng)度相等，前直管段1與前縮管3相配合組焊成整體，使所說的環(huán)槽和六個(gè)小孔形成前取壓環(huán)室，在前縮管3側(cè)壁開有與環(huán)槽相通的前引壓孔2。前縮管3末端的圓錐孔孔徑等于文丘利管喉部孔徑d，孔長(zhǎng)為0.75d，前縮管3末端圓錐孔外壁有一臺(tái)階，其外徑比后擴(kuò)管5前端所開的臺(tái)階孔內(nèi)徑小5～6mm，其臺(tái)階長(zhǎng)度比后擴(kuò)管5的臺(tái)階孔深小0.5d，并要求0.5d≤1mm，后擴(kuò)管5前端喉部小孔直徑也為d，長(zhǎng)度為0.75d，前縮管3和后擴(kuò)管5組焊成一體，使前縮管3末端圓錐孔與后擴(kuò)管5前端喉部小孔相通，形成喉部流道，而此喉部流道的長(zhǎng)度等于孔徑d的2倍。使前縮管3的小孔端的臺(tái)階與后擴(kuò)管5前端的臺(tái)階孔之間形成喉部取壓環(huán)室，前縮管3和后擴(kuò)管相鄰端面之間形成寬度為0.5d的窄縫把喉部取壓環(huán)室與喉部流道連通，喉部取壓環(huán)室通過一軸向3mm小孔與開設(shè)在后擴(kuò)管5側(cè)壁上的喉部取壓孔4相通。后擴(kuò)管5還具有直管段。前縮管3的圓錐頂角為Φ1=18°。后擴(kuò)管5的圓錐頂角為Φ2=10°～14°。這樣改進(jìn)型文丘利管的喉部總長(zhǎng)為喉部孔徑的2倍，即2d，引壓窄縫為0.5d，但不大于1mm，而公知的標(biāo)準(zhǔn)文丘利管的喉部長(zhǎng)度等于喉部孔徑d。這些均區(qū)別于標(biāo)準(zhǔn)文丘利管。
本實(shí)施例中，前縮管3末端外圓臺(tái)階直徑比后擴(kuò)管5前端相配處內(nèi)孔臺(tái)階內(nèi)徑小6mm；前縮管3末端面和后擴(kuò)管5前端面之間形成0.8mm寬窄縫，即0.5d=0.8mm,d=1.6mm，即改進(jìn)型文丘利管喉部孔徑為1.6mm，喉部長(zhǎng)度為2d=3.2mm；后擴(kuò)管5的圓錐頂角Φ2=12°。
本實(shí)用新型可同時(shí)滿足高溫(t≤340℃)，高壓(P≤16MPa)，小管徑(Di≤10mm)，低壓力損失(δpmax≤120mmH2O)和微小流量(Mmin≈5kg/h)的測(cè)量要求。
權(quán)利要求1．一種微小流量測(cè)量裝置，它包括由前直管段(1)，前縮管(3)和后擴(kuò)管(5)組成的文丘利管，文丘利管的前引壓孔(2)和喉部引壓孔(4)由引壓管(6)分別與智能式差壓變送器(7)的正、負(fù)壓腔連通，智能式差壓變送器(7)由信號(hào)電纜(8)與二次儀表和微機(jī)數(shù)據(jù)采集單元(9)連接，其特征在于所說的文丘利管為改進(jìn)型文丘利管，其前直管段(1)的末端有一段外圓臺(tái)階，此臺(tái)階的末端開有環(huán)槽，槽內(nèi)按圓周均布有六個(gè)小孔與管內(nèi)流道相通，前縮管(3)前端有一段與前直管段(1)末端外圓臺(tái)階相對(duì)應(yīng)的內(nèi)孔臺(tái)階，其孔深與所說的外圓臺(tái)階長(zhǎng)度相等，前直管段(1)和前縮管(3)組合并焊成一體，使所說的環(huán)槽形成前取壓環(huán)室，在前縮管(3)側(cè)壁開有與環(huán)槽相通的前引壓孔(2)，前縮管(3)末端的圓錐孔孔徑等于文丘利管喉部孔徑d，孔長(zhǎng)為0.75d，前縮管(3)末端圓錐孔外壁有一臺(tái)階，其外圓直徑比后擴(kuò)管(5)前端所開的臺(tái)階孔內(nèi)徑小5～6mm，其臺(tái)階長(zhǎng)度比后擴(kuò)管(5)的臺(tái)階孔深度小0.4～0.5d，后擴(kuò)管(5)前端喉部小孔直徑為d，長(zhǎng)度為0.75d，前縮管(3)和后擴(kuò)管(5)組焊成一體，使前縮管(3)末端圓錐小孔與后擴(kuò)管(5)前端喉部小孔相通，形成喉部流道，而此喉部流道的長(zhǎng)度等于喉部流道孔徑d的1.5～2倍，使前縮管(3)的前端的臺(tái)階和后擴(kuò)管(5)前端的臺(tái)階孔之間形成喉部取壓環(huán)室，前縮管(3)和后擴(kuò)管(5)相鄰端面之間形成寬度為≤0.5d的窄縫將喉部取壓環(huán)室與喉部流道連通，喉部取壓環(huán)室經(jīng)一軸向孔與開設(shè)在后擴(kuò)管(5)側(cè)壁上的喉部取壓孔(4)相通。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所說的一種微小流量測(cè)量裝置，其特征在于前直管段(1)的環(huán)槽內(nèi)均布的小孔孔徑為1.5～2mm，前縮管(3)的圓錐頂角Φ1=18°。后擴(kuò)管(5)的圓錐頂角Φ2=12°，前縮管(3)與后擴(kuò)管(5)組焊后形成的喉部流道孔徑d=1.6mm，喉部流道長(zhǎng)度為2d=3.2mm，前縮管(3)和后擴(kuò)管(5)組焊后兩端面之間形成寬度為0.8mm的窄縫。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種流量測(cè)量裝置,即微小流量測(cè)量裝置,它包括由前直管段、前縮管和后擴(kuò)管組成的文丘利管、智能式差壓變送器和二次儀表微機(jī)數(shù)據(jù)采集單元,其特點(diǎn)是前直管段、前縮管和后擴(kuò)管組焊成一體,形成改進(jìn)型文丘利管節(jié)流裝置,同時(shí)形成前取壓環(huán)室和喉部取壓環(huán)室及連通喉部流道的窄縫,喉部流道長(zhǎng)度等喉部孔徑d的2倍,窄縫寬度≤1mm?？捎糜诟邷?t≤340℃),高壓(Ｐ≤16MPa),小管徑(Di≤10mm),低壓力損失(δ
文檔編號(hào)G01F1/44GK2325762SQ9820618
公開日1999年6月23日 申請(qǐng)日期1998年6月29日 優(yōu)先權(quán)日1998年6月29日
發(fā)明者王少堂 申請(qǐng)人:中國(guó)核動(dòng)力研究設(shè)計(jì)院