一种管道式法兰安装靶式流量计的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种管道式法兰安装靶式流量计，主要由变送器、测量管、管状筒体、法兰、靶杆和靶片组成，靶片以其背面的水平短杆固定于靶杆的下端，靶片的轴线与管状筒体的中心线重合；在靶片下游管状筒体的内壁上沿管状筒体的直径方向设有支撑柱，支撑柱的轴线平行于测量管的轴线，靶片以其正面或背面与支撑柱相对，支撑柱到以正面与之相对的靶片的水平距离为靶杆下端发生偏移的最大弹性形变量，支撑柱到以背面与之相对的靶片的水平距离为靶杆下端发生偏移的最大弹性形变量和靶片背面水平短杆长度之和。本实用新型可避免靶杆发生不可逆变形甚至脱落事故，从根本上增加了仪表的安全性。
【专利说明】
一种管道式法兰安装靶式流量计
技术领域
[0001]本实用新型涉及仪器仪表测量领域所用的靶式流量计，具体地说，涉及一种管道式法兰安装靶式流量计。
【背景技术】
[0002]现有的管道式法兰安装靶式流量计是一种使用方便、应用广泛、具有很多优点的在线测量仪表，但是实际应用中存在一个问题，就是使用中会发生靶杆不可逆变形甚至脱落的事故，给靶式流量计的实际应用带来负面影响。
[0003]—般情况下，经过设计选型计算，管道内介质的最大流量对靶片和靶杆的作用力不会超过靶杆可以承受的最大作用力，在设计流量范围内，靶杆的变形随着流量的变化而变化，没有流量时，靶杆恢复到初始状态，变形为零，显示流量值为零(流量如果较小时，靶杆也会有微小形变，但此时因为达不到设计要求的精度，一般对小流量做信号切除)。
[0004]但是，实际使用中，由于某些意外原因(如工艺参数变化、设计计算及选型问题等)，发生管道实际最大流量超出设计最大流量太多的情况，这样，往往超出了该靶式流量计靶杆所能承受的最大作用力，导致靶杆变形偏移过大达到变形不能恢复的程度。这种情况往往发生在工艺装置开工阶段，工艺流量经常不稳定，靶杆受到工艺介质过分冲击而超出可以承受的形变范围，导致靶式流量计的显示数值不合理。实际上，该仪表已经损坏，所测值对工艺操作失去指导意义。
[0005]进一步而言，如果瞬间流量大大超限，靶杆受作用力过大，再加上制造方面焊接不牢固，有可能会使靶杆脱落导致安全事故。
【实用新型内容】
[0006]为了解决现有靶式流量计存在的靶杆发生不可逆变形甚至脱落的问题，本实用新型提供了一种管道式法兰安装靶式流量计。
[0007]本实用新型提供的管道式法兰安装靶式流量计主要由变送器、测量管、管状筒体、法兰、靶杆和靶片组成，法兰焊接于管状筒体的两端，靶片以其背面的水平短杆固定于靶杆的下端，靶片的轴线与管状筒体的中心线重合，其特征在于:在靶片下游管状筒体的内壁上沿管状筒体的直径方向设有支撑柱，支撑柱的轴线平行于测量管的轴线，靶片以其正面或背面与支撑柱相对，支撑柱到以正面与之相对的靶片的水平距离为靶杆下端发生偏移的最大弹性形变量，支撑柱到以背面与之相对的靶片的水平距离为靶杆下端发生偏移的最大弹性形变量和靶片背面水平短杆长度之和。
[0008]支撑柱的作用主要在于阻挡靶杆过度变形，使靶杆的形变不超过其最大弹性形变，保证靶杆的正常使用。
[0009]作为进一步改进的方案，在支撑柱的中间位置可设置水平楔板，水平楔板与靶片的正面或背面相对，水平楔板到以正面与之相对的靶片的水平距离为靶杆下端发生偏移的最大弹性形变量，水平楔板到以背面与之相对的靶片的水平距离为靶杆下端发生偏移的最大弹性形变量和靶片背面水平短杆长度之和。水平楔板与靶片共同作用能更好起到保护靶杆的作用，同时，支撑杆的支撑位置不合适或者不方便制造时，加入适当长度的水平楔板可确保阻挡靶杆的最大变形。
[0010]靶杆的最大弹性形变量可用最大弹性变形时发生偏移的水平距离Lmax(Lmax的参考值可由制造厂根据管道尺寸和靶杆材质具体确定)表示。靶式流量计测量的基本条件是靶杆受力在其可恢复的弹性范围内，超过可受力范围就相当于超过原设计的最大流量，靶杆变形到一定程度就有可能不能恢复，此时即便有测量读数，该读数也没有意义。因此，假设与靶片连接的靶杆端，其正常受力变形发生偏移的水平距离为L(L单位mm，它随靶杆材质、刚度、靶式流量计口径的不同而不同)，只有在Lmax时，才能保证流量计测量的正确性。本实用新型在靶杆的最大弹性形变量的基础上通过在靶片下游合理的距离范围内设置支撑柱和水平楔板作为固定阻挡物，阻挡靶杆变形超过Lmax数值，保证靶杆变形始终处于可恢复的形变范围内。
[0011 ]采用本实用新型，具有如下的有益效果:
[0012]I)本实用新型使用中，靶杆一旦发生变形，在发生过度变形前即被支撑柱或水平楔板阻挡，所以不会超过靶杆形变范围，更不会发生脱落危险。可使靶式流量计在今后的实际应用中安全使用，不会发生某一工艺过程中发生的流量正向突变(即流量突然增大)等因素导致靶杆发生不可逆变形甚至脱落事故。
[0013]2)如果测量值一直大于工艺最大流量很多，说明实际流量已经超出设计范围，但如果采用本实用新型的靶式流量计就不会损坏，待流量恢复正常范围后，靶式流量计仍然好用。
[0014]3)根据靶式流量计的测量原理，本实用新型的支撑柱和水平楔板设置在靶片和靶杆下游，没有影响靶片受力，正常测量时与靶杆根本不接触，所以不会影响靶式流量计的测量精度。另外，所加的支撑柱形状符合流体力学，水平楔板体积小，相比下游管道弯头、大小头和阀门的带来的流体阻力损失，支撑柱和水平楔板所产生的流体阻力损失微乎其微，可以忽略不计。
[0015]4)本实用新型不需要对原有靶式流量计制造工艺重新标定流量数据，只是在现有制造工艺中，在靶片和靶杆的下游增加一个支撑柱和水平楔板，注意内构件材料加工和焊接质量，增加少量成本，但从根本上增加了仪表的安全性。
【附图说明】
[0016]图1是本实用新型的一种实施方式的结构示意图；
[0017]图2是本实用新型的另一种实施方式的结构示意图；
[0018]图3是本实用新型支撑柱和水平楔板的一种实施方式的结构示意图；
[0019]图4是图3的侧视图；
[0020]图5是图3的俯视图。
[0021 ]图中:1-变送器，2-测量管，3-管状筒体，4-法兰，5-靶杆，6_靶片，7_支撑柱，8_水平楔板。
【具体实施方式】
[0022]下面结合【具体实施方式】对本实用新型做进一步说明。
[0023]图1给出了本实用新型的一种实施方式。由图可知，本实用新型提供的管道式法兰安装靶式流量计主要由变送器1、测量管2、管状筒体3、法兰4、靶杆5和靶片6组成，法兰4焊接于管状筒体3的两端，勒片6和靶杆5设于测量管2和管状筒体3组成的腔体内，勒片6以其背面的水平短杆固定于靶杆5的下端，靶片6的轴线与管状筒体3的中心线重合，在靶片6下游管状筒体3的内壁上沿管状筒体的直径方向焊接有支撑柱7，支撑柱7的轴线平行于测量管2的轴线，靶片6以其正面与支撑柱7相对，支撑柱7到勒片6的水平距离为靶杆5下端发生偏移的最大弹性形变量Lmax。
[0024]图2给出了本实用新型的另一种实施方式。由图可知，图2与图1的主要区别在于，支撑柱7中间位置设置有水平楔板8，靶片6以其背面与支撑柱7中部的水平楔板8相对。水平楔板8到靶片6的水平距离为靶杆5下端发生偏移的最大弹性形变量Lmax和靶片6背面水平短杆长度之和。实际上，水平楔板8的具体位置也可以用水平楔板8到靶杆5的水平距离来表示，即直接以靶杆5下端发生偏移的最大弹性形变量Lmax的数值来表示。
[0025]图3?图5给出了本实用新型支撑柱和水平楔板的一种实施方式。由图可知，本实用新型的支撑柱7的截面为扇形，水平楔板8的形状为矩形，当水平楔板8与支撑柱7相焊接时，在支撑柱7的中间位置处开一个适当隼槽，隼槽内嵌入水平楔板8，以保证与支撑柱7的牢固焊接。支撑柱7的固定要求预先在管状筒体3的管壁上上下开洞，贯穿管状筒体3，与管壁内外都焊透，保证具有足够的强度，材质可同管状筒体一致。支撑柱3的目的是作为靶杆5的基本支撑体和阻挡物。水平楔板8作为一个水平方向的阻挡物，目的是当流量超限、靶杆5严重变形时，确保靶杆5能被该水平楔板8和与之焊接一体的支撑柱7挡住，能够有效“阻挡”靶杆5，将靶杆5的变形限制在可恢复范围内。
[0026]当然，支撑柱7的截面形式还可以是圆形、半圆形、椭圆形、水滴形、三角形、矩形或V字型等形式，但以结实坚固且符合流体力学的流线型、能减少流体阻力形式为宜。水平楔板8的形状也可以是圆形、半圆形、椭圆形、水滴状、三角形或V形等形式，但以易于同支撑柱7牢固焊接且符合流体力学的流线型、减少流体阻力的形式为宜。
[0027]支撑柱7设计的形状应符合流体力学，以尽量减少对流体的阻力，减少压力损失。所用材质应满足管道焊接条件和工艺介质耐腐蚀条件，支撑柱7和水平楔板8材质宜高于管状筒体材质，最好采用锻件加工处理。
【主权项】
1.一种管道式法兰安装靶式流量计，主要由变送器、测量管、管状筒体、法兰、靶杆和靶片组成，法兰焊接于管状筒体的两端，靶片以其背面的水平短杆固定于靶杆的下端，靶片的轴线与管状筒体的中心线重合，其特征在于:在靶片下游管状筒体的内壁上沿管状筒体的直径方向设有支撑柱，支撑柱的轴线平行于测量管的轴线，靶片以其正面或背面与支撑柱相对，支撑柱到以正面与之相对的靶片的水平距离为靶杆下端发生偏移的最大弹性形变量，支撑柱到以背面与之相对的靶片的水平距离为靶杆下端发生偏移的最大弹性形变量和靶片背面水平短杆长度之和。2.根据权利要求1所述的靶式流量计，其特征在于:所述的支撑柱的中间位置设置水平楔板，水平楔板与靶片的正面或背面相对，水平楔板到以正面与之相对的靶片的水平距离为靶杆下端发生偏移的最大弹性形变量，水平楔板到以背面与之相对的靶片的水平距离为靶杆下端发生偏移的最大弹性形变量和靶片背面水平短杆长度之和。3.根据权利要求1或2所述的靶式流量计，其特征在于:所述的支撑柱的截面形式为扇形、圆形、半圆形、椭圆形、三角形或矩形。4.根据权利要求2所述的靶式流量计，其特征在于:所述的水平楔板的形状为矩形、圆形、半圆形、椭圆形或三角形。
【文档编号】G01F1/20GK205537779SQ201620056524
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年1月18日
【发明人】姚铮
【申请人】中石化洛阳工程有限公司, 中石化炼化工程（集团）股份有限公司