[發(fā)明專利]便捷更換式孔板流量計

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810153374.1
• 申請日: 2008-11-26
• 公開（公告）號: CN101408440A
• 公開（公告）日: 2009-04-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王天友;劉書亮;魯?shù)?/a>;劉大明;劉錦池
• 申請（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類號: G01F1/42
• 分類號: G01F1/42
• 代理公司: 天津盛理知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 董一寧

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于流量測量裝置，具體涉及到取壓室固定可快速更換多個孔板以滿足不同流量測量需求的裝置。

技術(shù)背景

當(dāng)前應(yīng)用的孔板流量計，絕大多數(shù)都是在孔板流量計的兩側(cè)利用止口分別與鋼管的法蘭連接，然后用螺栓和螺母將法蘭緊固使其與管道形成一個整體，為了達到密封的目的在兩側(cè)法蘭與孔板之間用石棉墊壓緊。但對于測量精度要求較高時，這種密封方式不能滿足要求。而且這種形式的孔板流量計其特點是孔板固定在取壓室之中，即一種孔板對應(yīng)一種取壓室，對于管道內(nèi)流量變化較大的流體也不能更換孔板，因為更換孔板要拆卸法蘭裝置。在保證測量精度的前提下，如果能夠設(shè)計一種利用一個取壓室可以適應(yīng)多個孔板以達到適應(yīng)不同流量測量的目的要求，是為本行業(yè)所求。在此前提下解決孔板的快速更換和孔板流量計的密封問題是非常關(guān)鍵的技術(shù)。這也是本發(fā)明所要解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種適用于氣體、蒸汽和液體的流量測量的便捷更換式孔板流量計。

以下結(jié)合圖1～圖2對本發(fā)明的技術(shù)結(jié)構(gòu)及原理予以說明。便捷更換式孔板流量計，具有孔板、左、右側(cè)取壓室、密封圈、直線電機、鋼管、螺栓以及彈簧等。根據(jù)孔板流量計的工作原理，流量計由孔板和取壓室兩部分組成。孔板位于左右兩側(cè)取壓室的中間，孔板流量計與系統(tǒng)的連接是通過取壓室兩側(cè)的鋼管再連接一段耐高壓軟管分別與流體管道相連。為了在孔板與取壓室之間實現(xiàn)高精度密封，左、右兩側(cè)取壓室加工有裝入密封圈的凹槽，而一般的孔板流量計只用一個石棉墊或橡膠墊。裝入孔板后為使左、右取壓室準確定位，在兩側(cè)取壓室上加工有兩個相對稱的半周圓形止口，同時在兩側(cè)取壓室的下端穿有銷釘，銷釘?shù)囊欢斯潭ㄔ谧髠?cè)取壓室下端的銷釘孔內(nèi)，也可以固定在右側(cè)取壓室下端的銷釘孔內(nèi)。當(dāng)兩個取壓室在直線電機和彈簧的作用下進行對接時，銷釘除了定位還將起到導(dǎo)向作用。現(xiàn)有的孔板流量計其孔板和取壓室都是匹配固定的，如前述即一種孔板對應(yīng)一種取壓室，對管道內(nèi)流量變化幅度較大的流體也不能更換孔板，因為更換孔板要拆卸與管路連接的法蘭裝置。在本發(fā)明中所有孔板的外圓直徑均與兩個取壓室的兩個半周圓形止口的內(nèi)圓相同，所以對于不同的流量測量需求，相應(yīng)的設(shè)有一系列多種內(nèi)圓直徑尺寸的孔板。當(dāng)系統(tǒng)中的流量發(fā)生改變，所用孔板不適應(yīng)時，不需要更換孔板流量計整體，只需更換適應(yīng)于該流量范圍的孔板即可。而且這時不需要拆卸流量計，只需驅(qū)動兩個直線電機即可將兩個取壓室左右移開，更換孔板后可快速緊固，所用時間只需要1分鐘左右即可達到便捷更換孔板的目的。

工作時，流體流經(jīng)流量計中的孔板，在孔板附近造成局部收縮，流速增加，在其上、下游兩側(cè)產(chǎn)生靜壓力差，壓力差分別由左、右側(cè)取壓室上的測量孔得出，在已知有關(guān)參數(shù)的條件下，根據(jù)流動連續(xù)性原理和伯努利方程可以推導(dǎo)出差壓與流量之間的關(guān)系而求得流量。

本發(fā)明的有益效果及特點在于：將取壓室分成兩個獨立部分，為了達到方便快捷更換孔板，采用了直線電機和彈簧來驅(qū)動取壓室，特別適用于氣體、蒸汽和液體其流量范圍變化較大的測量。采用O型密封圈來替代石棉密封整個系統(tǒng)，使密封效果提高。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單，維修方便，性能穩(wěn)定，使用可靠等特點。

附圖說明

附圖1孔板流量計立體結(jié)構(gòu)簡圖。

附圖2本發(fā)明取壓室剖面示意簡圖。

具體實施方式

以下通過實施例并結(jié)合附圖對本發(fā)明的結(jié)構(gòu)裝置做進一步的說明。

便捷更換式孔板流量計，具有孔板、取壓室、密封圈、直線電機、鋼管、螺栓以及彈簧等。孔板1位于左側(cè)取壓室2與右側(cè)取壓室3之間，孔板與左、右取壓室之間均采用密封圈4密封。左、右兩側(cè)取壓室分別與鋼管5焊接。左側(cè)取壓室2的外邊緣設(shè)有兩個螺栓孔支架6；右側(cè)取壓室3的外邊緣設(shè)有兩個電機支架7。兩個直線電機8固定于電機支架7。兩個螺栓9依次穿過螺栓孔支架6、彈簧10(彈簧設(shè)有彈簧座)、電機支架7與直線電機8頭部的螺紋孔對接，螺栓9前端帶有內(nèi)螺紋，直線電機8前端帶有外螺紋，螺栓9與直線電機8通過螺紋預(yù)先連接在一起但不緊固。直線電機8驅(qū)動螺栓使左、右兩個取壓室與孔板1等密封固定。左側(cè)取壓室2和右側(cè)取壓室3分別設(shè)有裝入密封圈的凹槽11，裝入孔板后為使左、右取壓室準確定位，在兩側(cè)取壓室上加工有兩個相對稱的半周圓形止口12和測取動、靜壓力差的測量孔15。在兩側(cè)取壓室的下端設(shè)有銷釘孔13以插入銷釘14，銷釘14的一側(cè)固定在左側(cè)取壓室下端的銷釘孔內(nèi)，另一端傳入右側(cè)取壓室相應(yīng)的銷釘孔，并可以在內(nèi)滑動。孔板1的內(nèi)圓直徑根據(jù)需要可以有多種尺寸，孔板1的外圓直徑與左、右取壓室的兩個半周圓形止口12的內(nèi)圓相同。

在本實施例中，設(shè)計彈簧彈力15kg/cm，自然長度52mm，O型密封圈材料的直徑3mm，凹槽深度2.5mm，孔板厚3mm，直線電機推力100Kg。啟動直線電機8調(diào)節(jié)兩個取壓室之間距離，使彈簧保持自然伸長狀態(tài)，同時彈簧10兩側(cè)剛好與取壓室上的彈簧座相接觸，兩個取壓室之間安裝孔板的縫隙為4mm，將選定的孔板1放入取壓室中半圓止口的內(nèi)圓后，啟動直線電機使直線電機桿向內(nèi)側(cè)收縮4mm，取壓室密封即可完成。流體在其上、下游兩側(cè)產(chǎn)生的動、靜壓力差分別由左、右側(cè)取壓室上的測量孔15得出。如果系統(tǒng)內(nèi)流量發(fā)生較大的改變時，為了提高測量精度，需要更換孔板，啟動直線電機使直線電機桿向外伸長4mm，兩取壓室在彈簧10的作用力下自然分開，然后將孔板取出，更換所需要的孔板，啟動直線電機如前，即完成了孔板流量計的安裝。