[實用新型]五邊形均速管

有效

• 申請號: 201520280880.2
• 申請日: 2015-05-04
• 公開（公告）號: CN204902914U
• 公開（公告）日: 2015-12-23
• 發明（設計）人: 張吉禮;劉亞成
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: G01F15/00
• 分類號: G01F15/00;G01F1/36
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 趙連明

技術領域

本實用新型屬于流量測量儀器儀表領域，尤其是均速管流量計。

背景技術

均速管流量計是一種結構簡單、價格便宜、使用能耗低的差壓式流量儀表，在流量計量儀表中占據重要位置，其在國內外石化、電力、冶金、空調等諸多領域得到應用。均速管流量計是基于畢托管測速原理發展演化而來的，畢托管只能測量單點的流速，而均速管測量的是管道截面上多點的流速來獲取管道截面的平均流速。均速管截面分成前后兩個腔，前面那個腔與高壓取壓孔相通，后面那個腔與低壓取壓孔相通，在高壓腔和低壓腔的一端將壓力引出，通過引壓管分別連接到二次儀表(如微壓計、差壓變送器等)的高壓端和低壓端，根據二次儀表的測量到壓差值，就可以計算出流量。

均速管具有結構簡單，安裝使用方便，使用時壓力損失低的優點，但其也存在流量系數不夠穩定、輸出壓差低、取壓孔容易堵塞等等不足，為此國內外學者對其進行大量研究。均速管的截面形狀決定著流體流過均速管時的分離點，決定著均速管周圍的壓力分布，對均速管流量計的流量系數有很大的影響。為了使均速管獲取更加穩定的流量系數，更大的輸出壓差，各種截面形狀的均速管層出不窮，主要的截面形狀有圓形、菱形、子彈頭形等。圓形截面的均速管盡管結構簡單，加工方便，但是其分離點隨流速變化，使均速管產生10％左右的測量誤差。菱形均速管分離點固定，消除因為分離點變化而產生的測量誤差，但是由于低壓取壓孔設置在尾流區，由于尾流區漩渦的變化規律難以掌握，使尾流區壓力的變化也毫無規律，使均速管流量系數依然不夠穩定。子彈頭形截面均速管具有固定的分離點，且低壓取壓孔設置在分離點前，使低壓孔受尾流區漩渦影響較小，因而流量系數更加穩定，更重要的是其高壓取壓孔和低壓取壓孔在同一流線上，可以建立流量系數的數學模型，但是其最大的弊端依然是輸出壓差低，特別是在低雷諾數條件下使用效果較差。

實用新型內容

為了解決上述現有均速管流量計存在的問題，本實用新型根據均速管流量計的工作原理，通過數值仿真優化改進，提出截面形狀為五邊形的均速管。該均速管既有圓形均速管結構簡單、加工方便的特點，又和菱形均速管一樣具有固定的分離點，同時吸收子彈頭形均速管的優點，通過增長背流邊的長度，使低壓取壓孔遠離尾流區漩渦，使流量系數更加穩定。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是，提供了一種五邊形均速管檢測桿，檢測桿內部被隔板分成高壓腔和低壓腔兩部分，高壓腔和低壓腔分別與高壓取壓孔和低壓取壓孔相連接，高壓腔將壓力傳輸到二次儀表高壓端接口，低壓腔將壓力傳輸到二次儀表低壓端接口。

所述均速管檢測桿的橫截面形狀為沿流體流動方向軸對稱五邊形，兩個迎流邊之間的夾角構成迎流角，兩個迎流邊與隔板構成橫截面為三角形的高壓腔；兩側的背流邊與五邊形的背流底邊構成四邊形低壓腔；所有高壓取壓孔分布于迎流角處與高壓腔相通，所有低壓取壓孔分布在兩側背流邊與隔板連接處并與低壓腔相通。

迎流角角度α的范圍是0＜α＜180°。

背流邊與迎流邊之間夾角β范圍是90°-α/2＜β＜180°。

通過改變背流邊的長度可以改變低壓取壓孔(4)與尾流區之間的距離。

取壓孔的形狀為長槽型，根據需要可調節其長寬比M/N。

低壓腔的橫截面也可以是沿流體流動方向軸對稱的多邊形。

低壓腔橫截面的背流底邊是沿著流體流動方向軸對稱的直邊或折線邊或曲

線邊。

本實用新型的有益效果是，背流邊的長度根據均速管的實際尺寸確定，通過增加背流邊的長度，可以使低壓取壓孔遠離尾流區，減弱尾流區漩渦對低壓取壓孔的影響，使輸出壓差穩定，從而使流量系數的穩定性提升。取壓孔的形狀為長槽型，其長寬比M/N可調，在取壓孔寬度一定的前提下，適當增加取壓孔的長度，可以增大取壓面積，提升取壓孔的防堵性能，同時其不會對輸出壓差產生較大的影響。本實用新型結構形式簡單，生產加工難度小，制造成本低，取壓孔不易堵塞，流量系數穩定。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。

圖1是本實用新型的工作原理圖。

圖2是均速管橫截面圖。

圖3是取壓孔的形狀圖。

圖中：1.高壓腔，2.低壓腔，3.高壓取壓孔，4.低壓取壓孔，5.迎流邊，6.迎流角，7.背流邊，8.背流底邊，9.隔板，10.均速管檢測桿，11.二次儀表高壓端接口，12.二次儀表低壓端接口。

具體實施方式

下面接合附圖對本實用新型做進一步的說明