[其他]流線形斷面多孔測速管流量計

無效

• 申請號: 87212304
• 申請日: 1987-09-05
• 公開（公告）號: CN87212304U
• 公開（公告）日: 1988-09-28
• 發明（設計）人: 姚春榮
• 申請（專利權）人: 馬鞍山鋼鐵公司
• 主分類號: G01F1/704
• 分類號: G01F1/704
• 代理公司: 馬鞍山市專利事務所
• 代理人: 魯延生

本實用新型是用于測量封閉管道中流體平均流量的裝置。

我們知道，流體在封閉管道中流動時，其動壓與流速的平方成線性關系，采用同時能測出流束斷面上指定點的全壓與靜壓的皮托管來測出該點的動壓，則可確定該點的流速。如果要測量出流過封閉管道截面的流量，可用測出平均流速的方法解決。為了測出管道截面上的平均流速，可在管流穩定不變的條件下，利用皮托管進行多次測量，而每次測點的位置不同，得出多個流速值，然后按數字方法算出平均流速值在這種測量中為了減少各種因素造成的誤差，關于管道截面上的測點分布及求平均流速的方法，國際標準化組織的文件（IS03966－1977（E））已有規定。

如果管道是圓截面，流束在其中的分布又是充分發展的，則流束的分布在各個半徑方面是對稱的，這時可以采用在一個直徑上測多個點的流速，然后求出平均值，代替在截面多個半徑上多點的測量。

為了在工業管道上測其平均流量，基于上述原理發展了一種多孔測速管。其結構是在兩根并排焊在一起的細管壁上開多個小孔，其狀如笛形，將之插入管道，一根管的小孔迎對流束，另一根管的小孔背向流束。由于在管道內不同半徑上的流速不同，每個小孔測得的壓力也不同，但由于經過細管連通形成了平均壓力后，才連接到二次儀表差壓計上，故而也稱均速管或笛形管流量計。亦稱阿紐巴（Annu????Larber）流量計，或稱平均皮托管（a????Verage????pitot????tube）。

目前應用的各種多孔測速管流量計，其截面形狀主要有圓形和菱形兩種。圓形截面如美國專利4372171，平均皮托管管體是“由一個管子組合體組合而成，它包括兩個圓柱形段”，以及美國專利4425807，皮托管具有“圓形截面”。國外和國內有些產品具有菱形截面。以上圓形和菱形測速管，雖然也都能測出管道中流體的平均流量值，但是都共同存在以下的缺點：

1.在用于液體流速較快時，測量用的笛形管體，因受流束沖擊力易于彎曲變形，嚴重時甚至折斷。

2.由于將測速管管體插入到流束中，因阻擋流速造成了繞流，而流跡線的彎曲又使管側特別是管尾部形成旋渦，這樣便增加了測量的偏差，降低了測量精度。

針對測速管流量計的上述缺點，本實用新型采取了以下技術措施予以解決。結合附圖說明如下：

附圖1是本實用新型用于測量圓形封閉管道中流體平均流速的安裝簡圖。由和二次儀表聯接的部分〔1〕，圓形封閉管道〔2〕和插入在〔2〕中的多孔測速管（即平均皮托管）〔3〕和定位座〔4〕所組成。附圖2中“A－A”為多孔測速管不開孔部位的斷面圖，“B－B”為多孔測速管開孔部位的斷面圖。多孔測速管采用兩支圓管材經過壓制后焊接連接，然后焊接尖尾部，最后鉆孔即成，其截面的外廓構成流線形（即飛機機翼斷面的形狀）。見附圖2中“A－A”或“B－B”圖所示。在制造時提高其表面光潔度并減少開孔位置的誤差。它具有下列優點：

（1）對流束的阻攪以及由此而引起的旋渦將顯著減少。從而使流束的能量損失成倍減少。同時，使測速管開孔處所測得的壓力，較接近于流束未受阻攪前的真實狀態，因而測量的誤差可減少，測量的精度可提高。

根據流體力學實驗資料，扁卵形截面的長柱體，在相同迎流截面條件下，在相同的雷諾數范圍，其迎流阻力系數為圓截面長柱體的0.1～0.05倍。流線形的阻力系數更小。

（2）迎流截面可減小，從而對流束的阻力可相應減小。

（3）結構強度增加。由于管體截面在順流向方向尺寸加大，增加了斷面系數，從而增加了在該方向的結構強度，因而管體不易彎曲并可防止因受流束推壓力而折斷。

（4）測速管體內有較大的壓力連通用空腔，有利于均衡各測壓管口所測得的壓力，從而有利于得到較準確的流束平均值，有利于提高測量精度。

在應用本實用新型時，如附圖1所示，只需將多孔測速管〔3〕插入圓形封閉管道〔2〕中，并根據〔1〕部分所附的定向定深標志，使〔3〕的圓頭部迎對流束，尖尾端對泄流方向。測速管〔3〕的底端插入安裝座〔4〕，按定深標志調整，使測速管段平分線與封閉圓管道之中心線重合，然后利用〔1〕的密封法蘭進行緊固密封，再使〔1〕部與二次儀表微差壓計連接起來即可。

本實用新型即“流線型截面多孔測速管流量計”與目前在工業中采用的其他流量計相比較，具有下列優點：

1.價格低，由于結構簡單，加工容易，故成本低。大管徑時價格優勢尤為明顯。

2.適用于包括大管徑在內的各種管徑。這種流量計除適用于Dg100～Dg1000的管徑以外對于超過Dg1000的大管徑仍然適用。（可至Dg2000）。