專利名稱：帶有變徑整流器的流量測量管的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于流量計量領域，具體涉及一種帶有變徑整流器的流量測量管。
目前在國內(nèi)外流量領域中所用的渦街流量計，由于其獨特的性能，在工業(yè)計量中獲得了廣泛采用，但在實際應用中，管道內(nèi)的介質(zhì)流速隨負荷的變化而變化，其流速往往會低于儀表量程的下限值，而流量測量儀表對所測介質(zhì)的流量范圍都有一定限制，特別是速度式流量測量儀表，對介質(zhì)的下限流速更有嚴格要求，流量低于下限值，測量準確度將下降或不能測量，而且儀表在小流量工作，信號較弱，抗干擾能力下降，管道的微小振動還會帶來錯誤的計量，為了解決小流量測量，目前工業(yè)上采用內(nèi)腔形狀為圓臺的變徑管，通過縮徑以提高流速，達到測量的目的，但這種變徑管尺寸大，其長度為工藝管內(nèi)徑的3-5倍，且由于這種變徑管在出口處可能出現(xiàn)附面層脫離，形成漩渦，所以在出口與測量儀表之間要加長度為工藝管內(nèi)徑15倍以上的直管段進行整流，同時直管段內(nèi)壁光潔度要求高，管又長，加工費用較高，安裝、使用很不方便，而且不易商品化。
本實用新型的目的在于為解決上述問題，提供一種加工簡單、誤差小、安裝、使用方便的可有效消除流體漩渦的帶有變徑整流器的流量測量管，同時也可達到改善小流量測量目的。
本實用新型是這樣實現(xiàn)的一種帶有變徑整流器的流量測量管，是由與測量儀表相連接的上游側部件及下游側部件組成，上游側部件包括一個變徑整流器，變徑整流器的圓管內(nèi)徑沿管內(nèi)介質(zhì)流動方向由大變小，由入口到出口的管內(nèi)壁的縱向截面為圓弧形，所述下游側部件包括一個與測量儀表連接的并與測量儀表公稱口徑相同的同徑管。這樣可消除測量儀表出口處的流體漩渦，提高測量精度，達到改善小流量測量的目的。
所述上游側部件還可包括一個與變徑整流器入口連接的上游側測量管，下游側部件還可包括一個與所述同徑管連接的下游側測量管。流體經(jīng)上游側測量管進入變徑整流器后，流速逐漸提高，經(jīng)圓弧形內(nèi)壁進行導流，變徑管出口處流速分布更加均勻，更加接近渦街流量計所要求的均勻流場條件。選小口徑儀表達到降低測量流量下限值，提高量程比的目的。變徑整流器與上游側測量管相配合以及同徑管與下游側測量管相配合，可大大降低對上游側直管道長度要求，量程比提高到15∶1以上，同時在管路的上游出現(xiàn)彎道的情況下可有效提高測量的精度，減小誤差，進一步提高測量的準確度。
所述下游側部件的同徑管管體的一部分可伸入下游側測量管的入口端內(nèi)。
所述下游側部件的同徑管的出口端也可為管內(nèi)徑逐漸變大的漸擴形狀。該結構滿足了卡門漩渦穩(wěn)定分離條件，非常適合工程中用于提高局部流速，達到進一步改善小流量測量的目的。
所述上游側測量管還可與下游側測量管的管內(nèi)徑相同。
所述變徑整流器和同徑管的外表面可為法蘭結構形式。
所述上游側測量管的管內(nèi)徑與變徑整流器入口處直徑相同，上游側測量管的長度可為上游側測量管內(nèi)徑的0.2-10倍，所述下游側測量管的長度可為下游側測量管內(nèi)徑的0.2-5倍。
所述下游側部件的同徑管的長度也可為測量儀表公稱口徑的0.3-3倍。
本實用新型由于在圓弧形變徑整流器的基礎上增設了一個與測量儀表連接的并與測量儀表公稱口徑相同的同徑管，可消除測量儀表出口處的流體漩渦，提高測量精度，達到改善小流量測量的目的。進一步采取變徑整流器與上游側測量管相配合以及同徑管與下游側測量管相配合，可大大降低對上游側直管道長度要求，量程比提高到15∶1以上，同時在管路的上游出現(xiàn)彎道的情況下可有效提高測量的準確度。
以下結合實施例對本實用新型作詳細描述

圖1為本實用新型上游側部件的變徑整流器內(nèi)壁結構縱向剖視圖；圖2為本實用新型下游側部件的同徑管結構縱向剖視圖；圖3為本實用新型上游側部件的上游側測量管結構剖視圖；圖4為本實用新型下游側部件的下游側測量管結構剖視圖；圖5為本實用新型流量測量管的安裝示意圖參考圖1—圖5，帶有變徑整流器的測量管是由分別與測量儀表相連接的上游側部件及下游側部件組成，所述上游側部件由上游側測量管5和變徑整流器1構成，上游側測量管5的入口連接工藝管道，其出口與變徑整流器1的入口連接，變徑整流器1的出口與測量儀表6的入口連接，上游側測量管5的長度H1為上游側測量管5內(nèi)徑D1的0.2-10倍，即H1＝0.2-10D1，上游側測量管5的管內(nèi)徑與變徑整流器1入口處直徑D1相同。下游側部件是由一個管內(nèi)徑與測量儀表6公稱口徑D2相同的同徑管9和下游側測量管11構成。上游側測量管5與下游側測量管11的管內(nèi)徑相同。作為上游側部件的變徑整流器由圓柱形管體1構成(如圖1所示)，其管內(nèi)徑沿管內(nèi)流體流動方向由大變小，管體1入口處B-B的直徑D1最大，管體1出口處A-A的直徑最小，管體1內(nèi)壁的縱向截面是由半徑為R的圓弧3、4構成，流體進入管體內(nèi)腔2，由圓弧3、4進行導流，由于管體1內(nèi)徑入口的最大直徑D1逐步過渡到出口處的最小直徑D2，所以管體內(nèi)腔2橫斷面流速逐漸加大，但是橫斷面各點的流速增加是不一樣的，在圖1的A-A斷面，靠近A點處流速增加大，而靠近中心點處流速增加少，形成在A-A端面的流速分布較B-B端面的流速分布更均勻，更接近渦街流量計的均勻流場條件，選用口徑較小的儀表，從而達到降低測量流量下限值及提高量程比的目的。測量管道上使用變徑整流器1和上游側測量管5，可大大降低對上游側直管道長度要求，量程比提高到15∶1以上。下游側部件同徑管9與測量儀表6的出口端直接連接，口徑相同，下游側測量管11與同徑管9相連。以上設計非常適合于工程上用于提高局部流速，達到改善小流量測量性能的目的。圓弧3、4的圓心位于變徑整流器出口處的橫斷面A-A上，即流向與A點相切，故不會形成漩渦，它自身就是一個整流器。所述下游側部件同徑管9的長度H＝0.3～3D2，同徑管9管體的一部分伸入下游側測量管11的入口端內(nèi)，同徑管9的出口端為管內(nèi)徑逐漸變大的漸擴形狀，以進一步提高局部流速，進一步達到改善小流量測量的目的。內(nèi)徑為D1的下游側測量管11的長度H2＝0.2-5D1。
通過選擇合適的圓弧3、4的半徑R及圓弧3、4所對應的中心角θ，可大大降低結構尺寸，變徑整流器的長度僅為工藝管內(nèi)徑的三分之一，也即不超過變徑管入口直徑D1的三分之一，可使目前測量流量的下限降低到三分之一，量程比提高到15∶1，圓弧3、4所對應的圓心角θ為35°-57°，當(D1－D2)/D2≥0.5時，圓弧3、4所對應的圓心角θ為35°-48°；當(D1－D2)/D2≤0.5時，圓弧3、4所對應的圓心角θ為42°-57°。
參考圖5，為了安裝方便，變徑整流器1和同徑管9的外表面可以分別為法蘭結構形式，即變徑整流器1入口處通過其外表面形成的法蘭7與上游側測量管5相接，變徑整流器1入口處直徑D1與上游側測量管5內(nèi)徑相等，出口處與測量儀表6直接相接，測量儀表6的出口連接下游側部件同徑管9，同徑管9通過其外表面形成的法蘭10與下游側測量管11相連，下游側測量管11的管內(nèi)徑D1與上游側測量管5相同，長度H2＝0.2-5D1。根據(jù)管路的實際情況，變徑整流器和同徑管還可通過單獨的法蘭與測量儀表連接，連接形式不是唯一的。同樣，上游側測量管、下游側測量管與工藝管道的連接也可有多種連接方式。本實用新型帶變徑整流器的流量測量管既可作成獨立的產(chǎn)品，卡裝在工藝管道與測量儀表之間，也可與測量儀表制成一體。
權利要求1.一種帶有變徑整流器的流量測量管，是由與測量儀表相連接的上游側部件及下游側部件組成，上游側部件包括一個變徑整流器，變徑整流器的圓管內(nèi)徑沿管內(nèi)介質(zhì)流動方向由大變小，由入口到出口的管內(nèi)壁的縱向截面為圓弧形，其特征在于所述下游側部件包括一個與測量儀表連接的并與測量儀表公稱口徑相同的同徑管。
2.根據(jù)權利要求1所述的帶有變徑整流器的流量測量管，其特征在于所述上游側部件還包括一個與變徑整流器入口連接的上游側測量管，下游側部件還包括一個與所述同徑管連接的下游側測量管。
3.根據(jù)權利要求2所述的帶有變徑整流器的流量測量管，其特征在于所述下游側部件的同徑管管體的一部分伸入下游側測量管的入口端內(nèi)。
4.根據(jù)權利要求3所述的帶有變徑整流器的流量測量管，其特征在于所述下游側部件的同徑管的出口端為管內(nèi)徑逐漸變大的漸擴形狀。
5.根據(jù)權利要求1所述的帶有變徑整流器的流量測量管，其特征在于所述變徑整流器的外表面為法蘭結構形式。
6.根據(jù)權利要求2所述的帶有變徑整流器的流量測量管，其特征在于所述同徑管的外表面為法蘭結構形式。
7.根據(jù)權利要求2所述的帶有變徑整流器的流量測量管，其特征在于所述上游側測量管與下游側測量管的管內(nèi)徑相同。
8.根據(jù)權利要求1、2、3、4、5、6或7所述的帶有變徑整流器的流量測量管，其特征在于所述上游側測量管的長度為上游側測量管內(nèi)徑的0.2-10倍，上游側測量管的管內(nèi)徑與變徑整流器入口處直徑相同。
9.根據(jù)權利要求8所述的帶有變徑整流器的流量測量管，其特征在于所述下游側測量管的長度為下游側測量管內(nèi)徑的0.2-5倍。
10.根據(jù)權利要求9所述的帶有變徑整流器的流量測量管，其特征在于所述下游側部件的同徑管的長度為測量儀表公稱口徑的0.3-3倍。
專利摘要本實用新型是一種帶有變徑整流器的流量測量管,其中,上游側部件包括一個變徑整流器,下游側部件包括一個與測量儀表公稱口徑相同的同徑管。變徑整流器入口連接一個上游側測量管,同徑管連接一個下游側測量管。可有效消除測量儀表出口處的流體漩渦,提高測量精度,達到改善小流量測量的目的。同時可大大降低對上游側直管道長度要求,量程比提高,在管路的上游出現(xiàn)彎道的情況下可有效提高測量的精度。
文檔編號G01F1/32GK2482059SQ01229048
公開日2002年3月13日 申請日期2001年6月22日 優(yōu)先權日2001年6月22日
發(fā)明者周國祥, 王京安 申請人:北京博思達儀器儀表有限公司