专利名称：内置文丘里管式双钝体涡街流量计的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种测量流体流量的装置，尤其是涉及一种内置文丘里管式双钝 体涡街流量计。
背景技术：
流体流经非流线型钝体时，在钝体的下游会形成卡门涡街，伴随旋涡的交替脱落， 在钝体的下游会引发流体的振动，在一定范围内，流体振动的频率与流体的流速成正比。利 用这一原理研制的涡街流量计在国内外已经得到较广泛的应用。现有涡街流量计的主要特征是在流道内安装一个截面为非流线型的钝体，在钝体 内或者其下游安装检测元件，利用二次仪表对传感器检测到旋涡脱落或流体的振动信号 进行处理，并按仪表系数折算成流体的流量。现有的涡街流量计存在可测量的流量下限 较高的问题。涡街流量计要求在一定的流速范围内测量，旋涡脱落的频率与斯特罗哈数 (Strouhal Number)有关，关系如下f= (v/d) St (f为稳定的旋涡脱落的频率，St为斯特 罗哈数，ν为被测流体的流速，d为钝体的柱宽)，研究表明斯特罗哈数在一定流量范围内是 雷诺数的函数，此时被测流体的流速与旋涡脱落的频率满足正比关系，但雷诺数较小时，流 体振动非常微弱，信噪比不能满足检测要求，因此现有涡街流量计的计量下限一般取在雷 诺数Re = 2000左右，极大地限制了流量计的计量范围。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种内置文丘里管式双钝体涡街流量计。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是本实用新型它包括管道、前钝体、后钝体、两个传感器和流量计二次仪表，在外部 圆形管道内置有文丘里管，文丘里管内装有垂直于管道轴线，其横截面为非流线型的前钝 体和后钝体，在后钝体两侧对称位置处分别装有第一传感器和第二传感器，第一传感器和 第二传感器分别通过线路与管道外的二次仪表连接。所述的前钝体和后钝体端面之间相距为0. 6DN 1. 5DN，其中DN为管道的直径，两 个非流线型钝体的横截面形状为 > 形、D.形、P.形或形。所述的横截面为非流线型的前钝体和后钝体安装在文丘里管的喉部处或者喉部 前后流速稳定位置处。所述的两个传感器为压电式传感器或电容式传感器。本实用新型的有益效果是1、利用优化的双钝体组合结构引发旋涡的重叠现象，能够获得更加稳定、振动更 强的流体振动信号，在雷诺数相同的情况下，与振动频率成线性对应关系的流速测量下限 下降了 2 4倍，按此原理设计的内置文丘里管式双钝体涡街流量计的测量范围可比现有 涡街流量计明显的扩大。2、内置文丘里管内流体流速的变化规律由管径面积的变化决定，使得流体流速随
3圆锥收缩段逐渐增大，并在其喉部处达到最大，随后进入圆锥扩散段流速减小，将钝体安放 在喉部处或者喉部前后流速稳定位置处，达到降低流量计的起振流量并提高低流速测量精 度的目的。
图1是本实用新型的结构框图。图2是本实用新型的各种钝体横截面图。图中1.管道，2.文丘里管，3.前钝体，4.后钝体，5.传感器，6.传感器，7.输出 线路，8.流量计二次仪表。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。如图1所示，它包括管道1、前钝体3、后钝体4、两个传感器5，6和流量计二次仪 表7。在外部圆形的管道1内置有文丘里管2，文丘里管2内装有垂直于管道轴线，其横截 面为非流线型的前钝体3和后钝体4，在后钝体4两侧对称位置处分别装有第一传感器5和 第二传感器6，第一传感器5和第二传感器6分别通过线路8与管道外的二次仪表7连接。如图2所示，本实用新型的前钝体3和后钝体4为非流线型柱体金属钝体，前钝体 3和后钝体4端面之间相距为0. 6DN 1. 5DN，其中DN为管道1的直径，其横截面>形如图 2(a)所示，或D形如图2(b)所示，或形如图2(c)所示，或OO形如图2 (d)所示。前钝体 2和后钝体3端面之间的最佳距离是通过改变前钝体2和后钝体3端面间距实验验证所得 结果。如图1所示，所述的横截面为非流线型的前钝体3和后钝体4安装在文丘里管(2) 的喉部处或者喉部前后流速稳定位置处。所述的两个传感器5，6为压电式传感器或电容式传感器。本实用新型的工作原理如下在管道内装有横截面为非流线型的两个钝体，在后钝体的两侧对称位置处分别装 有传感器，两传感器分别通过线路与二次仪表连接。由流体在前钝体下游产生的周期性交 错脱落的卡门涡街，在后钝体作用下被二次激发得到更加稳定、振动更强的二次卡门涡街， 以降低流量计的计量下限。在外部圆形管道内置入与测量管同轴的文丘里管，利用流体流 速在文丘里管内随管径变化而变化的规律，将两钝体前后安装在喉部处或者喉部前后流速 稳定位置处，提高信噪比，达到提高低流速精确测量并降低流量计的起振流量的目的。
权利要求1.一种内置文丘里管式双钝体涡街流量计，它包括管道(1)、前钝体(3)、后钝体(4)、 两个传感器(5，6)和流量计二次仪表(7)；其特征在于在外部圆形的管道(1)内置有文丘 里管(2)，文丘里管(2)内装有垂直于管道轴线，其横截面为非流线型的前钝体(3)和后钝 体(4)，在后钝体(4)两侧对称位置处分别装有第一传感器(5)和第二传感器(6)，第一传 感器(5)和第二传感器(6)分别通过线路(8)与管道外的二次仪表(7)连接。
2.根据权利要求1所述的一种内置文丘里管式双钝体涡街流量计，其特征在于所述 的前钝体(3)和后钝体(4)端面之间相距为0. 6DN 1. 5DN，其中DN为管道(1)的直径。
3.根据权利要求1所述的一种内置文丘里管式双钝体涡街流量计，其特征在于所述 的横截面为非流线型的前钝体(3)和后钝体(4)安装在文丘里管(2)的喉部处或者喉部前 后流速稳定位置处。
4.根据权利要求1所述的一种内置文丘里管式双钝体涡街流量计，其特征在于所述 的两个传感器(5，6)为压电式传感器或电容式传感器。
专利摘要本实用新型公开了一种内置文丘里管式双钝体涡街流量计。它包括管道、前钝体、后钝体、两个传感器和流量计二次仪表，在外部圆形管道内置有文丘里管，文丘里管内装有垂直于管道轴线，其横截面为非流线型的前钝体和后钝体，在后钝体两侧对称位置处分别装有传感器，两传感器分别通过线路与管道外的二次仪表连接。流体流速的变化规律由管径面积的变化决定，随内置的文丘里管的圆锥收缩段逐渐增大，并在其喉部处达到最大，加速后的流体在前钝体下游产生的周期性交错脱落的卡门涡街，在后钝体作用下被二次激发得到更加稳定、振动更强的二次卡门涡街，以提高低流速精确测量及流量计的起振流量，达到降低流量计的计量下限的目的。
文档编号G01F1/32GK201787975SQ20102010589
公开日2011年4月6日 申请日期2010年1月26日 优先权日2010年1月26日
发明者傅新, 叶朋, 申慧敏, 赵培华, 邹宇清 申请人:中石油煤层气有限责任公司, 天信仪表集团有限公司, 浙江大学