微扬程泵用出口压力测量装置的制作方法

本实用新型属于扬程泵出口压力测量技术领域，具体涉及一种微扬程泵用出口压力测量装置。

背景技术：

扬程是泵所抽送的单位重量液体从泵进口处到泵出口处能量的增值。由于泵的进出口直径相同，动压水头差为零，因此可通过压力表来测量泵的扬程。目前对泵出口压力测量的方式，通常选在选在离阀、缩径、弯管一定距离的直管也即水流相对平缓处套设外层套管，从而形成密封腔状的外层流体通道；将直管处的流体通过直管上均匀分布的孔引入此外层流体通道内，则可利用位于该外层流体通道处的压力传感器测得此通道内液体的平均压力。由于该外层流体通道的密封性，因此压力传感器测得的此流体通道内液体的平均压力即为泵出口压力值。上述测量方式对于扬程几米至几百米的泵而言，压力测量数值稳定而准确，应用效果极强；然而，对于微扬程泵而言，往往测量数据与实际数据却差别巨大。究其原因，在于试验前直管内无液体时，上述外层流体通道内必然会存在一定量的气体，虽然试验时可以利用液体压力将气体排出一部分，却必然因外层流体通道的密封性而无法完全排尽其内所有气体，甚至会因液压的挤压而出现“气包水”状况。而由于气体具备可压缩性，在外层流体通道内存在残余气体的情况下，通道内的压力会频繁出现幅度变化，扬程越小的泵表现的越为明显，最终导致微扬程泵的压力测量数据出现上述不准确性。

技术实现要素：

本实用新型的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种结构合理而使用可靠便捷的微扬程泵用出口压力测量装置，其能够准确而稳定的实现微扬程泵出口压力的测量目的，测量效率亦可得到有效保证。

为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：

一种微扬程泵用出口压力测量装置，本测量装置包括套设于微扬程泵的出口直管外的外套管，外套管两端以环形端板封闭并焊固于出口直管外壁处从而使得外套管内壁与出口直管外壁间围合形成环状密封腔道；在出口直管处贯穿管体开设有用于连通上述环状密封腔道与出口直管管腔的静压孔；环形端板或外套管顶部设有可启闭的排气孔，所述排气孔位于竖直设置的外套管的上端部处；本测量装置还包括布置于外套管处的用于测量环状密封腔道内液体压力的压力传感器。

优选的，所述排气孔为G1/4孔且径向布置于外套管管身处；本测量装置还包括用于封堵该排气孔的丝堵，所述丝堵与排气孔间构成螺纹密封配合。

优选的，本测量装置还包括带有二段阶梯式管腔的圆钢管，该二段阶梯式管腔的大孔径段构成供压力传感器装配的装配孔，二段阶梯式管腔的小孔径段构成连通压力传感器感应面与环状密封腔道的连通孔；外套管上径向开设有供圆钢管插接的插接孔，圆钢管与该插接孔彼此焊固。

优选的，所述静压孔为四道且沿出口直管的轴线环绕等距布置；圆钢管轴线与静压孔轴线处于同一水平面上。

优选的，所述静压孔轴线与出口直管出口端处出口法兰的间距等于2倍的出口直管管径。这种设计能够让流体流出泵的出口后，有一段距离进行整流，可以尽可能的减少流动波动对压力测量的不良影响。

优选的，所述静压孔直径为4mm；所述插接孔孔径为40mm。

优选的，所述排气孔轴线与插接孔轴线位于外套管的同一轴向截面上，排气孔轴线与插接孔轴线间距为60mm。流体从静压孔是以射流的形式流出的，本实用新型将排气孔轴线与插接孔轴线间距设为60mm，可以尽量减小环状密封腔道内液体压力的波动对压力测量的影响。

优选的，所述环状密封腔道的轴向截面的面积大于4倍的四个静压孔孔面面积之和。

本实用新型的有益效果在于：

1)、本实用新型有效解决了普通测压装置处密封空间内气体无法排尽的问题；通过在外套管上端处单独开设可启闭的排气孔，从而实现了环状密封腔道内气体的自主排尽功能，最终避免了环状密封腔道内气泡对压力测量过程的干扰，其测量数据的获得自然更为精确。具体而言，试验时，出口直管内液体经由静压孔而进入环状密封腔道，并在液压力作用下，环状密封腔道内原存气体经由排气孔逸出；待排尽环状密封腔道内气体后再密封该排气孔，即可通过压力传感器进行微扬程泵出口压力的准确测量操作。

2)、作为上述方案的进一步优选方案，本实用新型优选采用G1/4孔作为排气孔。利用丝堵与作为管螺纹孔的排气孔间的螺纹密封配合，即可实现适时的排气孔启闭功能。

3)、圆钢管在此处作为压力传感器的安装载体以及压力传感器与外套管之间的衔接固定件而使用。圆钢管一方面通过与外套管间的焊固来实现两者固接功能；另一方面则通过阶梯孔状管腔处的大孔径段来实现压力传感器的拧紧操作。使用时，圆钢管轴线与静压孔轴线处于同一水平面上，通过圆钢管的小口径段来保证液压的准确传递功能。

4)、四道均匀环绕出口直管设置的静压孔，至少可保证静压孔出水端周围区域压力分布的均衡性，再配合与静压孔轴线处于同一水平面处的圆钢管，即可有效的提升压力传感器的测量精确性。

附图说明

图1为本实用新型的结构剖视图；

图2为图1的A-A向剖视图。

本实用新型各标号与部件名称的实际对应关系如下：

a-环状密封腔道

10-出口直管 11a-静压孔 12-出口法兰

13-90°弯管 14-止口环

20-外套管 21-环形端板 22-排气孔 23-插接孔

30-圆钢管 31-大孔径段 32-小孔径段 40-丝堵

具体实施方式

为便于理解，此处结合图1-2，对本实用新型的具体结构及工作方式作以下进一步描述：

本实用新型的具体实施结构如图1-2所示：整个微扬程泵的出口管结构包括由出口直管11及焊固于出口直管11下段处的90°弯管13，出口直管11的顶端同轴的嵌设有出口法兰12。出口直管11与出口法兰12的镶嵌结构，要以90°弯管13及出口直管11能相对出口法兰12的轴线产生回转动作为准，以便于根据实际需要而随时调整90°弯管13的位置，具体可参照图1构造制作。在上述结构的基础上，于出口直管11的外管壁处同轴的套设有外套管20，外套管20的两端以环形端板21焊固于出口直管11外管壁处，从而使得外套管20与出口直管11之间形成环状密封腔道a。以出口直管11内径为D，在出口直管11管身处的距离出口法兰2倍D距离的径向截面处取四道均匀分布的Φ4mm孔作为静压孔11a。静压孔11a轴线与外套管20的上端部处环形端板21板面之间间距65mm，静压孔11a轴线与外套管20的下端部处环形端板21板面之间间距45mm。如图1-2所示的，在与静压孔11a的轴线同一水平面处的外套管20管身处贯穿开设Φ40mm孔作为插接孔23，外径40mm的圆钢管30焊固于该插接孔23处。圆钢管30管腔内固接压力传感器且保证压力传感器的传感面指向环状密封腔道a处。外套管20的上端部还径向开有G1/4孔作为排气孔22，图1中的排气孔22轴线与插接孔23轴线的距离为50mm，螺纹丝堵40与排气孔22之间构成螺纹密封配合。

如图1所示，所述环状密封腔道a的轴向截面的面积大于4倍的四个静压孔孔面面积之和，或者说，所述环状密封腔道a的轴向截面的面积大于四个静压孔孔面面积之和的4倍。

本实用新型实际装配时，首先将加工过的圆钢管30按照规定的距离径向插接并焊固在外套管20的插接孔23内；之后，将两块环形端板21套于出口直管11管身处，再分别焊接在距离静压孔11a分别为65mm和45mm的位置处。再后，将圆钢管30和外套管20焊接好的整体焊接在环形端板21上，并保证外套管20处插接孔23的轴线与出口直管11上四道均匀分布的静压孔11a轴线处于同一平面上。最后，将出口直管11与90°弯管13焊接之后，并把焊接完成的整体一起可回转的套嵌到出口法兰12内。出口直管11与出口法兰12间的回转配合，依托图1所示的位于出口直管11顶端处焊固的止口环14来实现。

本实用新型实际操作时：在试验系统运行之后，液体首先通过四道均匀分布的静压孔11a以射流形式流入出口直管11与外套管20之间的环状密封腔道a内。由于此时排气孔22处于打开状态，环状密封腔道a内的气体因液体的挤压而从排气孔22内逸出。待环状密封腔道a内气体排除完毕后，用配对的螺纹丝堵40堵上排气孔22，即可避免压力测量时气体对测量结果的干涉性。为了避免环状密封腔道a内的液体压力波动，需保证环状密封腔道a的径向横截面积大于静压孔11a总面积的四倍。测量出口压力时，由于出口直管11与外套管20围合形成的环状密封腔道a内的液体是静止的，而且四道均匀分布的静压孔11a使环状密封腔道a内液体压力分布比较均匀，从而也就相应避免因压力变化对测量产生影响。

至此，本实用新型有效解决了普通测压装置处密封空间内气体无法排尽的问题；在利用本实用新型对泵出口压力进行测量时，可有效避免环状密封腔道a内气泡对压力测量过程的干扰性，从而利于减小测量误差，最终使其测量数据的获得更为精确。