一种无直管段安装要求的回形超声波流量计的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种无直管段安装要求的“回”形超声波流量计，其特征是在本体基座上设置入口法兰和出口法兰；本体基座的一侧设置“回”形管道；“回”形管道以处在底部的180°度入口弯头通过位于本体基座中的入口弧形弯管与入口法兰相连通，以处在顶部的“门”形出口段通过位于本体基座中的出口弧形弯管与出口法兰相连通；呈直立的测量直管段连接在180°度入口弯头和“门”形出口段之间；被测流体呈水平流动进入入口法兰，并呈水平流出出口法兰；超声波探头安装在测量直管段上。本发明在保证测量精度的前提下不需要超声波流量计安装的直管段要求，以使超声波流量计能够得到更加广泛的应用。
【专利说明】一种无直管段安装要求的回形超声波流量计
【技术领域】
[0001]本发明涉及流量计，更具体地说是一种无直管段安装要求的“回”形超声波流量计。
【背景技术】
[0002]超声波流量计的测量值受流速分布影响比较大，为了准确测量，现有技术中的超声波流量计是应用在不低于管道直径十倍的直管段中进行测量。随着社会的进步，超声波流量计将应用于更多的领域。
[0003]在针对天然气的计量上，传统的机械式流量计结构复杂故障率较高、维修也十分不便。但是，在已有的天然气管道中更换超声波流量计，却因在安装位置上没有足够长的直管段而无法实施。
【发明内容】
[0004]本发明是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种无直管段安装要求的“回”形超声波流量计，在保证测量精度的前提下不需要超声波流量计安装的直管段要求，以使超声波流量计能够得到更加广泛的应用。
[0005]本发明为解决技术问题采用如下技术方案:
[0006]本发明无直管段安装要求的“回”形超声波流量计的结构特点是:在本体基座的左右两端同一水平轴线位置上分别设置入口法兰和出口法兰；在所述本体基座的一侧设置“回”形管道；所述“回”形管道以处在底部的180°度入口弯头通过位于本体基座中的入口弧形弯管与所述入口法兰相连通，所述“回”形管道以处在顶部的“门”形出口段通过位于本体基座中的出口弧形弯管与所述出口法兰相连通；所述“回”形管道中呈直立的测量直管段以底部入口与所述180°度入口弯头相连接，并以顶部出口与所述“门”形出口段相连接，所述入口弧形弯管中流体的流出方向与所述出口弧形弯管中流体的流入方向呈180° ;被测流体呈水平流动进入入口法兰，经入口弧形弯管的90°转向呈竖直向下进入180°度入口弯头，再经180°度入口弯头的180°转向呈竖直向上进入测量直管段，再经“门”形出口段的180°转向呈竖直向下进入出口弧形弯管，再经出口弧形弯管的90°转向呈水平流出出口法兰；在所述测量直管段的底部入口处设置整流器；超声波探头安装在所述测量直管段上，并处在所述复合式整流器的下游不小于0.5d的高度位置处，d为“回”形管道的直径。
[0007]本发明无直管段安装要求的“回”形超声波流量计的结构特点也在于:
[0008]设置所述“回”形管道的测量直管段长度为3.5d。
[0009]所述“回”形管道中测量直管段在入口处的复合式整流器的安装，以及所述“回”形管道的整个流体通道内壁在加工和安装结合处没有缩径或尖锐转向。
[0010]测量直管段与“门”形出口段和180°度入口弯头是通过法兰螺栓进行连接，并通过密封结构进行管道密封。
[0011]复合式整流器是通过拆卸180°度入口弯头进行维修和清洗.
[0012]在所述“回”形管道的180°度入口弯头的最低位置处设置有排污口。
[0013]在所述出口法兰的位置处设置温度传感器和压力传感器，所述温度传感器和压力传感器也可以是设置在所述“回”形管道中非测量位置上。
[0014]所述本体基座中的入口法兰、出口法兰、出口弧形弯管和入口弧形弯管为铸铝整体铸造成型。
[0015]所述出口弧形弯管、入口弧形弯管为三维的双曲线圆滑过度，以减少流体通过时产生的紊流以及压力损失。
[0016]与已有技术相比，本发明有益效果体现在:
[0017]本发明使超声波流量计安装到线上管道不需要上下游的所需要的直管段，并可以不需要改变现有管道结构直接升级替换现有天然气计量所使用的机械式流量计，其大大节省了安装空间，能适应更多的管道设计安装工况。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为本发明主视结构示意图；
[0019]图2为本发明侧视结构示意图；
[0020]图3为本发明剖视结构示意图；
[0021]图4为本发明中整流器放大结构示意图；
[0022]图中标号:1超声波探头，2 “回”形管道，2a “门”形出口段，2b测量直管段，2c为180°度入口弯头，3本体基座，3a入口法兰，3b出口法兰，3c入口弧形弯管，3d出口弧形弯管，4整流器，4a孔板式整流器，4b第一道金属网整流器，4c第二道金属网整流器，5温度传感器，6压力传感器，7排污口。
【具体实施方式】
[0023]参见图1、图2和图3，本实施例中无直管段安装要求的“回”形超声波流量计的结构形式是:在本体基座3的左右两端同一水平轴线位置上分别设置入口法兰3a和出口法兰3b ;在本体基座3的一侧设置“回”形管道2 回”形管道2以处在底部的180°度入口弯头2c通过位于本体基座3中的入口弧形弯管3c与入口法兰3a相连通，“回”形管道2以处在顶部的“门”形出口段2a通过位于本体基座3中的出口弧形弯管3d与出口法兰3b相连通；“回”形管道2中呈直立的测量直管段2b以底部入口与180°度入口弯头2c相连接，并以顶部出口与“门”形出口段2a相连接，入口弧形弯管3c中流体的流出方向与出口弧形弯管3d中流体的流入方向呈180° ;被测流体呈水平流动进入入口法兰3a，经入口弧形弯管3c的90°转向呈竖直向下进入180°度入口弯头2c，再经180°度入口弯头2c的180°转向呈竖直向上进入测量直管段2b，再经“门”形出口段2a的180°转向呈竖直向下进入出口弧形弯管3d，再经出口弧形弯管3d的90°转向呈水平流出出口法兰3b ;在测量直管段2b的底部入口处设置整流器4 ;超声波探头1安装在测量直管段2b上，并处在复合式整流器4的下游不小于0.5d的高度位置处，d为“回”形管道2的直径。
[0024]本发明无直管段安装要求的“回”形超声波流量计的结构特点也在于:
[0025]具体实施中，相应的结构设置也包括:
[0026]“回”形管道2中测量直管段2b在入口处的复合式整流器4的安装，以及“回”形管道2的整个流体通道内壁在加工和安装结合处没有缩径或尖锐转向。
[0027]测量直管段2b与“门”形出口段2a和180°度入口弯头2c是通过法兰螺栓进行连接，并通过密封结构进行管道密封。
[0028]复合式整流器4是通过拆卸180°度入口弯头2c进行维修和清洗.
[0029]在“回”形管道2的180°度入口弯头2c的最低位置处设置有排污口 7，以方便清理流体在上升过程中沉积下来的杂质。
[0030]在出口法兰3b的位置处设置温度传感器5和压力传感器6，温度传感器5和压力传感器6也可以是设置在“回”形管道2中非测量位置上。
[0031]本体基座3中的入口法兰3a、出口法兰3b、出口弧形弯管3d和入口弧形弯管3c为铸铝整体铸造成型。
[0032]出口弧形弯管3d、入口弧形弯管3c为三维的双曲线圆滑过度，以减少流体通过时产生的紊流以及压力损失。
[0033]如图1和图3所示，本实施例中构成超声波探头1的两组测量探头安装在测量直管段2b上的安装方式为双声道反射法安装；入口弧形弯管3c和出口弧形弯管3d是直接开设在本体基座3中的流体腔道。
[0034]参见图4，本实施例中整流器采用复合整流器，复合整流器的结构形式是:沿流体流动的方向依次设置的各层分别为孔板式整流器4a、第一道金属网整流器4b和第二道金属网整流器4c，主要作用是使靠近管壁的流体与管中心的流体流速均匀，并消除流体在管道内流动广生的游润等现象。
[0035]本实施例是本体基座3上设置“回”形管道，以“回”形管道直接获得超声波测量所需要的测量直管段2b，在其测量直管段的入口处增加整流器，使流体在上游可用最短长度的直管段获得较好流场，满足超声波测量条件。
[0036]流体从入口法兰处进入本体基座3，经本体基座3和180°度入口弯头2c改变流体流向，在流体上升段进入测量直管段前经过整流器4整流后形成一个相对稳定均匀的流场，根据流场分析，在整流器4之后0.5d的位置安装超声波探头1，超声波探头1所需安装空间为2d，为了提高超声波流量计测量精度，“回”形管道2的测量直管段的内壁光洁度需达到1.6um以下，“回”形管道通过“门”形出口段2a和180°度入口弯头2c分别与本体基座上入口法兰和出口法兰对接，整流器直接安装在测量直管段2b中，保证与管道内壁同心，管道流体通过测量段之后通过出口弧形弯管改变流体流向进入管道。
【权利要求】
1.一种无直管段安装要求的“回”形超声波流量计，其特征是:在本体基座(3)的左右两端同一水平轴线位置上分别设置入口法兰(3a)和出口法兰(3b);在所述本体基座(3)的一侧设置“回”形管道(2);所述“回”形管道(2)以处在底部的180°度入口弯头(2c)通过位于本体基座(3)中的入口弧形弯管(3c)与所述入口法兰(3a)相连通，所述“回”形管道(2)以处在顶部的“门”形出口段(2a)通过位于本体基座(3)中的出口弧形弯管(3d)与所述出口法兰(3b)相连通；所述“回”形管道(2)中呈直立的测量直管段(2b)以底部入口与所述180°度入口弯头(2c)相连接，并以顶部出口与所述“门”形出口段(2a)相连接，所述入口弧形弯管(3c)中流体的流出方向与所述出口弧形弯管(3d)中流体的流入方向呈180° ;被测流体呈水平流动进入入口法兰(3a)，经入口弧形弯管(3c)的90°转向呈竖直向下进入180°度入口弯头(2c)，再经180°度入口弯头(2c)的180°转向呈竖直向上进入测量直管段(2b)，再经“门”形出口段(2a)的180°转向呈竖直向下进入出口弧形弯管(3d)，再经出口弧形弯管(3d)的90°转向呈水平流出出口法兰(3b);在所述测量直管段(2b)的底部入口处设置整流器(4);超声波探头(I)安装在所述测量直管段(2b)上，并处在所述复合式整流器(4)的下游不小于0.5d的高度位置处，d为“回”形管道(2)的直径。
2.根据权利要求1所述的无直管段安装要求的“回”形超声波流量计，其特征是:设置所述“回”形管道(2)的测量直管段(2b)长度为3.5d。
3.根据权利要求1或2所述的无直管段安装要求的“回”形超声波流量计，其特征是:所述“回”形管道(2)中测量直管段(2b)在入口处的复合式整流器(4)的安装，以及所述“回”形管道(2)的整个流体通道内壁在加工和安装结合处没有缩径或尖锐转向。
4.根据权利要求1或2所述的无直管段安装要求的“回”形超声波流量计，其特征是:测量直管段(2b)与“门”形出口段(2a)和180°度入口弯头(2c)是通过法兰螺栓进行连接，并通过密封结构进行管道密封。
5.根据权利要求1、2、3或4所述的无直管段安装要求的“回”形超声波流量计，其特征是:复合式整流器⑷是通过拆卸180°度入口弯头(2c)进行维修和清洗。
6.根据权利要求1所述的无直管段安装要求的“回”形超声波流量计，其特征是:在所述“回”形管道(2)的180°度入口弯头(2c)的最低位置处设置有排污口(7)。
7.根据权利要求1所述的无直管段安装要求的“回”形超声波流量计，其特征是:在所述出口法兰(3b)的位置处设置温度传感器(5)和压力传感器￠)，所述温度传感器(5)和压力传感器出)也可以是设置在所述“回”形管道(2)中非测量位置上。
8.根据权利要求1所述的无直管段安装要求的“回”形超声波流量计，其特征是:本体基座(3)中的入口法兰(3a)、出口法兰(3b)、出口弧形弯管(3d)和入口弧形弯管(3c)为铸铝整体铸造成型。
9.根据权利要求1或8所述的无直管段安装要求的“回”形超声波流量计，其特征是:出口弧形弯管(3d)、入口弧形弯管(3c)为三维的双曲线圆滑过度，以减少流体通过时产生的紊流以及压力损失。
【文档编号】G01F1/66GK104280083SQ201410559091
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年10月20日 优先权日:2014年10月20日
【发明者】顾宇, 潘植权, 叶寒生 申请人:合肥科迈捷智能传感技术有限公司