专利名称：特宽量程比的流量测量装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及流量测量装置，具体说是一种特宽量程比的流量测量装置。
目前，流量的测量一般采用节流装置，充满管道的流体，当它流经管道内的节流装置时，流束将在节流装置处形成局部收缩，从而使流速增加，静压力降低，于是在节流装置前后产生了压力降。流动介质的流量愈大，在节流装置前后产生的压差也就愈大，所以可通过测量压差来衡量流量的大小。在生产和一些热工实验中，特别是自然循环热工实验中，要求管路阻力损失低，而流量测量范围宽，量程比(Mmax／Mmin)能达到20～30以上。一般的标准节流装置，如文丘利喷嘴，它是标准喷嘴和文丘利管的组合，其阻力损失低，但量程比小，通常为3～4，扩大量程范围不超过Mmax／Mmin=10∶1，不能完全满足自然循环热工实验中特宽量程比的流量测量要求。流量量程比为30∶1以上的特宽量程比范围的流量测量至今仍采用大、中、小几种量程的测量装置并联使用，大流量用大量程装置，小流量用小量程装置进行测量，还没有一套流量测量装置，其量程比能达到20～30以上，而且管路阻力损失低。
本实用新型的目的是提供一种具有特宽量程比和阻力损失低，且具有通用性的能以一套测量装置代替几套测量装置的特宽量程比的流量测量装置。
本实用新型是这样实现的一种特宽量程比的流量测量装置，它包括前直管段、后扩大管和智能式差压变送器，同时它还包括孔板。孔板的前半部为圆喷嘴，孔板的后半部与后扩大管的喉部小圆筒形成标准文丘利管喉部，此喉部的长度等于喉部孔径。孔板的上游侧与前直管段的环槽形成前取压环室，它通过上游取压孔和引压管与智能式差压变送器的“+”压腔连通。孔板的下游侧与后扩大管的环槽形成喉部取压环室，它通过喉部取压孔和另一引压管与智能式差压变送器的“-”压腔连通。在孔板的上、下游前直管段和后扩大管上分别开有孔口，将前直管段和后扩大管的管内流道分别与前取压环室和喉部取压环室连通。前直管段、孔板和后扩大管用法兰及螺栓和螺母夹紧连成一体。
由于在本实用新型中采用14]]>圆喷嘴(又称90°孔板)与文丘利管组合，形成90°孔板文丘利管的新型节流装置，利用90°孔板流量范围宽，且雷诺数低而宽的特点，文丘利管阻力损失低的特点，加上智能式差压变送器压差测量范围宽，量程可变的特点，使本实用新型具有量程比宽、阻力损失小和通用性好的优点，实现了一套装置代替了两三套一般装置测量很宽范围的流量。
现结合附图和实施例对本实用新型做具体描述
图1为本实用新型结构示意图。
如图1所示，一种特宽量程比的流量测量装置，它包括前直管段1、孔板3、后扩大管5和智能式差压变送器12。孔板3的前半部为14]]>圆喷嘴(又称90°孔板)，孔板3的后半部与后扩大管5的喉部小圆筒形成文丘利管喉部。这里，孔板3厚度为δ，其前半厚度δ2]]>为14]]>圆喷嘴的厚度，其后半部厚度δ2]]>为文丘利管喉部长度L的12,]]>且δ2=12d]]>(d为文丘利管喉部孔径)，亦即文丘利管喉部长度L等于其喉部孔径d；后扩大管5带有后直管段，后扩大管5的扩大角Φ为7°-12°，以保证低阻力损失和Redmin时差压信号稳定。孔板3的上游侧与前直管段1的环槽形成前取压环室9，它通过上游取压孔2和引压管11与智能式差压变送器12的“+”压腔连通。孔板3的下游侧与后扩大管5的环槽形成喉部取压环室10，它通过喉部取压孔4和另一引压管11与智能式差压变送器12的“-”压腔连通。在孔板3的上、下游前直管段1和后扩大管5上分别开有至少6个φ≥1．5mm的孔口17和18，将前直管段1和后扩大管5的管内流道分别与前取压环室9和喉部取压环室10连通。前直管段1、孔板3和后扩大管5用法兰6和8及螺栓7、螺母16和15夹紧连成一体。上述各部件除智能式压差变送器12外均采用耐高温高压的不锈钢制成。
在本实施例中智能式差压变送器12通过电缆13与微机数据采集系统14连接，利用流量系数α与压差△P，以及α与雷诺数Red的关系式处理数据，就能较精确而容易地测量特宽范围的流量。
根据本实用新型制成的几套90°孔板文丘利管(管径15～63mm)标定和应用情况，其量程比全都在30∶1以上，最大达到36∶1，Redmin≈1×103，Redmax＞2×105；其阻力损失δP均小于14]]>△P。这几套特宽量程比的流量测量装置分别用在屏蔽泵特性试验(流量1．1m3／h～37m3／h)，带喷射泵的自然循环试验(流量87kg／h～2800kg／h)，自然循环稳定性试验(流量34kg／h～1200kg／h)以及其它实验中，测量可靠、效果良好、标定误差为±5‰。
权利要求1．一种特宽量程比的流量测量装置，它包括前直管段(1)、后扩大管(5)和智能式差压变送器(12)，其特征在于它还包括孔板(3)，孔板(3)的前半部为圆喷嘴，孔板(3)的后半部与后扩大管(5)的喉部小圆筒形成标准文丘利管喉部，此喉部的长度等于喉部的孔径，孔板(3)的上游侧与前直管段(1)的环槽形成前取压环室(9)，它通过上游取压孔(2)和引压管(11)与智能式差压变送器(12)的“+”压腔连通，孔板(3)的下游侧与后扩大管(5)的环槽形成喉部取压环室(10)，它通过喉部取压孔(4)和另一引压管(11)与智能式差压变送器(12)的“-”压腔连通，孔板(3)的上、下游前直管段(1)和后扩大管(5)上分别开有孔口(17)和(18)，将前直管段(1)和后扩大管(5)的管内流道分别与前取压环室(9)和喉部取压环室(10)连通，前直管段(1)、孔板(3)和后扩大管(5)用法兰(6)和(8)及螺栓(7)、螺母(16)和(15)夹紧连成一体。
2．根据权利要求1所说的一种特宽量程比的流量测量装置，其特征在于在孔板(3)的上、下游前直管段(1)和后扩大管(5)上分别开有至少6个直径φ≥1．5mm的孔口(17)和(18)，后扩大管(5)的扩大角Φ=7°～12°。
3．根据权利要求1或2所说的一种特宽量程比的流量测量装置，其特征在于智能式差压变送器(12)通过电缆(13)与微机数据采集系统(14)相连。
专利摘要本实用新型公开一种特宽量程比的流量测量装置,它包括前直管段、孔板、后扩大管和智能式差压变送器,其特点是孔板的前半部为1/4圆喷嘴,后半部与后扩大管喉部小圆筒形成标准文丘利管喉部,构成1/4圆喷嘴与文丘利管组合的新型节流装置,具有量程比宽、阻力损失小、通用性好的优点,用一套装置替代两三套装置测量很宽范围的流量。
文档编号G01F1/34GK2304898SQ9722552
公开日1999年1月20日 申请日期1997年8月29日 优先权日1997年8月29日
发明者王少堂 申请人:中国核动力研究设计院