一种计量用孔板的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及孔板制作方法，特别是关于一种计量用孔板的制作方法。
【背景技术】
[0002] 充满管道的流体，流经管道内的计量用孔板时，流束将在计量用孔板形成局部收 缩，从而使流速增加，静压力降低，在计量用孔板前后产生压差，根据压差值及流体其它性 质就可推算出流量值，这是差压流量计的基本原理。流体流量愈大，产生的压差愈大，这样 可依据压差来衡量流量的大小。压差受到计量用孔板的尺寸、内孔表面的粗糙度、底面的粗 糙度等因素的影响，由于压差与流量计的测量结果息息相关，因此计量用孔板的测量尺寸、 rk的尖锐度（如图1所示）、内孔表面的粗糙度、底面的粗糙度等因素直接影响到了流量计 的测量精度。
[0003] 传统的计量用孔板的加工工艺是将不锈钢板进行机械加工。这种工艺所加工出的 计量用孔板，具有加工效率高的突出优势。然而却存在很多缺陷：
[0004] -、传统工艺所加工的计量用孔板因材质较软，所加工粗糙度低，尖锐度rk大，进 而在一些需要高测量精度的环境中不适合采用，因此具有使用局限性；
[0005] 二、传统加工工艺，加工出来的计量用孔板由于是不锈钢材料因较软，所以在很短 时间内尖锐度rk就变得很大，影响了流量计的测量精度，而且计量用孔板的使用寿命短。
[0006] 因此，改变加工工艺，将计量用孔板的中心加工为硬质合金环对提高计量用孔板 的质量显得迫切而且重要。并且，在提高计量用孔板的质量时，应该以计量用孔板达到规格 要求为前提，为提高流量计测量精度提供基础。
【发明内容】
[0007] 本发明提出一种计量用孔板的制作方法，该制作工艺不仅采用不锈钢加硬质合金 的方式替代了传统计量用孔板仅采用不锈钢材料的方式使计量用孔板具有了高强度和耐 腐蚀的优势，而且还通过控制二者的组装及加工方式使得计量用孔板可达到尺寸零偏差、 粗糙度把握精准的目的，进而提高其测量精度，提高了计量用孔板的质量。
[0008] 本发明的技术方案是这样实现的：一种计量用孔板的制作方法，包括以下步骤：
[0009] 加工不锈钢基体：将不锈钢基体制作为圆环结构，并在不锈钢基体的内环面上加 工出内台阶，且在不锈钢基体的上表面与内环面的边缘位置加工出凸出的尖角；
[0010] 加工硬质合金环：将硬质合金制作为与不锈钢基体等高的硬质合金环，并将所述 硬质合金环的外环面加工为与不锈钢基体的内环面相匹配的形状，同时在硬质合金环的上 表面与外环面的边缘位置加工出一倾斜面；
[0011] 热装：对不锈钢基体进行加热，将硬质合金环置入加热后的不锈钢基体中，使得不 锈钢基体与硬质合金环过盈配合形成计量用孔板，硬质合金环的中心形成计量用孔板的内 孔；
[0012] 压边，将凸出的尖角挤压入硬质合金环的倾斜面，使得计量用孔板的上底板或下 底板平滑；
[0013] 打磨，将计量用孔板的上底板、下底板、侧表面及内孔打磨至要求尺寸；以及
[0014] 研磨，对计量用孔板的上底板、下底板及内孔进行研磨处理使其满足粗糙度要求。 加工不锈钢基体，将不锈钢基体的内环面加工出内台阶以安装硬质合金环，防止使用时因 流体冲击力过大硬质合金环在不锈钢基体内移位；加工硬质合金环，将硬质合金制作为与 不锈钢基体等高的硬质合金环，并将所述硬质合金环的外环面加工为与不锈钢基体的内环 面相匹配的形状；热装，通过过盈配合将不锈钢基体与硬质合金环连接起来，连接效果好， 减小因连接不当对计量精度的影响；压边，将凸出的尖角挤压入斜面内，实现不锈钢基体与 硬质合金环的铆接，不锈钢基体将硬质合金环包裹，由于计量用孔板突然堵塞，计量用孔板 内流体返流，就会产生负压，铆接后的硬质合金环会受到与负压方向相反的支持力，防止不 锈钢基体与硬质合金环发生相对移动，保证了计量用孔板的质量，提高了测量精度；打磨至 规格尺寸，使得计量用孔板规格化，方便计量；研磨使得计量用孔板表面粗糙度极小，减小 因计量用孔板表面过于粗糙对计量精度的影响。
[0015] 作为优选，所述计量用孔板的高度为4_~10mm。计量用孔板的高度大于等于 4_，使得计量用孔板充分发挥引流作用，为流量计的检测提供了基础；计量用孔板的高度 小于等于l〇mm，同时也保证了计量用孔板在弯管中的使用。
[0016] 作为优选，所述内台阶的宽度为2_。内台阶的宽度大于等于2_，防止了使用时 因流体的冲击力不锈钢基体与硬质合金发生相对位移；内台阶的宽度小于等于2_，同时 也不会给热装带来困难。
[0017] 作为优选，硬质合金环的进口端的直径的取值范围为30mm~300mm。确保了硬质 合金环与不锈钢基体过盈连接的可靠性，同时也为硬质合金环打内孔提供了条件基础。
[0018] 作为优选，所述热装过程中加热温度为242°C~331°C。在该温度下热装，减小不 锈钢基体的变形量，减小因变形量过大带来的影响，同时也减小了后面工序的难度。
[0019] 作为优选，所述热装过程中加热温度为300°C。温度300°C为最适宜的加热温度， 使得热装效果好。
[0020] 作为优选，所述凸出的尖角为25°~35°，硬质合金环的倾斜面的倾斜度为 15°~25°。凸出的尖角大于等于25°，硬质合金环的斜面的倾斜度大于等于15°，达到 了不锈钢基体与硬质合金环的铆接强度；凸出的尖角为35°，硬质合金环的斜面的倾斜度 25°，使得不锈钢基体与硬质合金环之间的铆接量不至于过多。
[0021] 作为优选，所述凸出的尖角为30°，硬质合金环的倾斜面的倾斜度为20°。所述 热装后，凸出的尖角为30°，硬质合金环的斜面的倾斜度为20°，此种为热装后最常见的 情况。对于这样的角度尖角和这样的倾斜度斜面采进行压边处理，可以有效消除使用过程 中由于有负压而对流量测量带来的影响，消除效果最好。
[0022] 作为优选，所述研磨过程使粗糙度小于等于0.lum。研磨处理，使得粗糙度进一步 降低，远低于国家标准。
[0023] 作为优选，在进行所述压边前，进行间隙密封，在不锈钢基体与硬质合金环的接触 处加入高温密封脂。由于不锈钢基体与硬质合金环的接触面的不圆度、粗糙度等影起了微 小间隙，在微小间隙中加入高温密封树脂，可以将微小间隙封闭，提高计量用孔板的测量精 度。
[0024] 与现有技术相比，本发明的有益效果为：计量用孔板使用硬质合金环，延长计量用 孔板的使用寿命。设计计量用孔板的长度保证检测的实现，同时也保证在弯管中的使用，保 证了计量用孔板的检测精度；设计内台阶，防止因流体对硬质合金环的冲击力太大而发生 相对移动，延长计量用孔板的使用寿命，也防止了因发生相对位移对测量结果的影响，保证 了测量精度；设计硬质合金环的进口端的外径，保证过盈连接的强度，延长使用寿命，防止 使用过程中硬质合金环的意外脱落，保证了测量精度；控制好热装的加热温度，防止变形， 防止了因计量用孔板变形对测量结果的影响，提高了检测精度；压边，将凸出的尖角挤压入 斜面内，实现不锈钢基体与硬质合金环的铆接，不锈钢基体将硬质合金环包裹，由于计量用 孔板突然堵塞，计量用孔板内流体返流，就会产生负压，铆接后的硬质合金环会受到与负压 方向相反的支持力，防止不锈钢基体与硬质合金环发生相对移动，保证了计量用孔板的质 量，提高了测量精度；研磨，消除了因内孔的不平度对测量结果的影响，提高了测量精度。
【附图说明】
[0025] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可 以根据这些附图获得其他的附图。
[0026] 图1为本发明计量用孔板的结构示意图；
[0027] 图2是图1中A处的放大图；
[0028] 图3为本发明的工艺流程图。
【具体实施方式】
[0029] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本发明保护的范围。
[0030] 如图1所示，此实施例中，硬质合金环2的内径为山，不锈钢基体1的外径为d2，计 量用孔板的高度为1。硬质合金环2的外台阶将整个硬质合金环2分为进口端和出口端，硬 质合金环2的进口端的直径为d3，进口端的配合面长度为li，硬质合金环2的出口端的直 径为d4，出口端的配合面长度为12。
[0031] 如图1及图3所示，本发明提供一种计量用孔板的制作方法。该方法包括以下步 骤：
[0032] 步骤si:加工不锈钢基体1，将不锈钢基体1制成圆环结构，并在不锈钢基体1的 内环面上加工出内台阶，且在不锈钢基体1的上表面与内环面的边缘位置加工出凸出的尖 角。对不锈钢基体1的内侧面进行打磨。在加工不锈钢基体1之前，应做好以下尺寸设计：
[0033] 1. 1确定计量用孔板的高度1的范围
[0034] 为了实现检测，计量用孔板的高度1不宜过短，不然不能实现流量的检测，因此计 量用孔板的高度1大于等于4mm。再加上由于测量的管道一般不是绝对的直管，因此计量用 孔板的高度1不能大于等于l〇mm。因此计量用孔板的高度1的取值范围为4mm~10_。
[0035] 1. 2内台阶宽度的确定
[0036] 为了使得硬质合金环2在受到流体冲击时与不锈钢基体1发生相对移动，在硬质 合金环2的外环面上设计外台阶，在不锈钢基体1的内环面上设计内台阶，延长了