无需外接直管且安装空间小的紧凑型流量计的制作方法

本发明涉及流量测量技术领域，具体地涉及一种无需外接直管且安装空间小的紧凑型流量计。

背景技术：

孔板流量计是一种广泛地用于流体流量测量的流量计。相关技术中，流量计的进口侧和出口侧通常分别外接非常长的一段直管，流量计通过该直管与输送流体的管道相连，该直管的内径与输送流体的管道内径相同，通过在流量计的进口侧和出口侧分别外接一段直管，使得进入流量计的流体流型更加平稳，由此提高测量精度。然而，由于需要外接非常长的直管，流量计对安装空间要求大，无法适用于空间受限的场合，而且流量计的安装复杂，成本高，因此存在改进的需求。

技术实现要素：

本申请是基于发明人对以下事实和问题的发现和认识做出的。

相关技术中，标准孔板流量计的节流件为单孔孔板，其进口侧连接的直管的长度通常为直管内径(即流体输送管道的内径)的十倍(10d，其中d为直管的内径)，其出口侧连接的直管的长度为直管内径的五倍(5d)，以便标准孔板流量计的测量精度能够满足测量要求。在输送流体的管道内径非常大的情况下，进口侧和出口侧连接的直管的长度非常长，导致流量计需要的安装空间大，成本高，且无法适用于空间受限的场合，如果缩短直管的长度，又会导致测量精度降低。

相关技术中提出了一种平衡式流量计，其节流件为多孔孔板，以其替代标准孔板流量计的单孔孔板，多孔板对流体有整流作用，因此，进口侧和出口侧连接的直管的长度可以减小，进口侧连接的直管的长度通常为直管内径的3倍(3d)，出口侧连接的直管的长度为直管内径的2倍(2d)。对于上述平衡式流量计而言，直管的长度虽然缩短，但是并不能彻底消除直管，因此，仍然需要较大的安装空间，无法适应安装空间受限的场合，而且成本高。此外，该平衡式流量计也不能直接与输送流体的弯管道相连，否则测量精度无法满足要求。

本申请的发明人在发现和意识到相关技术中的流量计存在的上述问题，并进一步通过研究发现了产生上述技术问题的原因，提出一种无需外接直管且安装空间小的紧凑型流量计，该流量计的进口侧和出口侧无需外接直管，可以直接与输送流体的直管道或弯管道相连，在保证测量精度的情况下，减小了对安装空间的需求，结构紧凑，降低了成本，提高了适用性。

根据本发明实施例的无需外接直管且安装空间小的紧凑型流量计，包括：本体，所述本体内具有沿该本体的长度方向延伸且贯穿该本体的流体通道，所述流体通道具有直恒径段；多孔板，所述多孔板具有多个孔，所述多孔板设于所述直恒径段内，所述孔的轴向与所述直恒径段的轴向一致，所述直恒径段包括位于所述多孔板的进口侧且具有第一长度l1的第一段和位于所述多孔板的出口侧且具有第二长度l2的第二段。

根据本发明实施例的无需外接直管且安装空间小的紧凑型流量计，通过在其本体内的流体通道内合理设置多孔板，使得该流量计的进口侧和出口侧无需外接直管，可以直接与输送流体的直管道或弯管道相连，在保证测量精度的情况下，减小了对安装空间的需求，降低了成本，提高了适用性。

在一些实施例中，所述直恒径段的直径为d，其中l1≥3d，l2≥2d。

在一些实施例中，所述多孔板的孔为函数孔。

在一些实施例中，所述函数孔包括一个中心函数孔和围绕所述中心函数孔均匀分布的多个外周函数孔，多个所述外周函数孔的中心在以所述中心函数孔的中心为圆心的同一个圆上。

在一些实施例中，所述外周函数孔为6个。

在一些实施例中，所述流体通道为多个，每个所述流体通道内均设有一个所述多孔板。

在一些实施例中，所述本体上设有多个流体孔，多个所述流体孔呈函数分布且分别沿所述本体的长度方向延伸形成多个所述流体通道。

在一些实施例中，多个所述流体通道包括一个中心流体通道和围绕所述中心流体通道均匀分布的多个外周流体通道，多个所述外周流体通道的中心位于以所述中心流体通道的中心为圆心的同一个圆上。

在一些实施例中，所述外周流体通道为4个。

在一些实施例中，所述流体通道为一个。

在一些实施例中，所述本体的第一端适于插入第一流体输送管道内，所述本体的第二端适于插入第二流体输送管道内。

在一些实施例中，所述本体包括第一部分和第二部分，所述第一部分适于完全插入到第一流体输送管道内，所述第二部分适于完全插入到第二流体输送管道内。

在一些实施例中，所述本体的外周面上设有彼此间隔开的第一法兰和第二法兰，所述第一法兰适于内嵌于第一流体输送管道内，所述第二法兰适于内嵌于第二流体输送管道内。

在一些实施例中，所述流体通道还包括：渐缩段，所述渐缩段与所述直恒径段的进口端相连，所述渐缩段的直径沿朝向所述直恒径段的方向逐渐减小；渐扩段，所述渐扩段与所述直恒径段的出口端相连，所述渐扩段的直径沿远离所述直恒径段的方向逐渐增大。

在一些实施例中，所述本体内设有将所述直恒径段与外界连通的引压孔。

在一些实施例中，所述本体的外周面上设有外置流量测量件。

在一些实施例中，所述流量计适于连接异型流体输送管道。

附图说明

图1是根据本发明的一个实施例的无需外接直管且安装空间小的紧凑型流量计的主剖视图；

图2是根据本发明的一个实施例的无需外接直管且安装空间小的紧凑型流量计的侧视图；

图3是根据本发明的另一个实施例的无需外接直管且安装空间小的紧凑型流量计的主剖视图；

图4是根据本发明的另一个实施例的无需外接直管且安装空间小的紧凑型流量计的侧视图；

图5是根据本发明的再一个实施例的无需外接直管且安装空间小的紧凑型流量计的主剖视图；

图6是根据本发明的无需外接直管且安装空间小的紧凑型流量计连接于流体输送管道的示意图；

图7是根据本发明的无需外接直管且安装空间小的紧凑型流量计的横截面的外周轮廓示意图；

附图标记：

本体1；多孔板2；流体通道3；中心流体通道301；外周流体通道302；渐缩段31；第一段311；第二段312；直恒径段32；渐扩段33；函数孔4；中心函数孔41；外周函数孔42；第一法兰5；第二法兰6；引压孔7；外置流量测量件8；第一流体输送管道100；第二流体输送管道200。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

如图1-7所示，根据本发明实施例的无需外接直管且安装空间小的紧凑型流量计，包括本体1和多孔板2。

本体1内具有沿本体1的长度方向延伸且贯穿本体1的流体通道3，本体1的长度方向例如可以为图2中所示的左右方向，流体通道3具有直恒径段31，换言之，流体通道3具有直的且直径保持恒定的一段，即直恒径段31。

多孔板2具有多个孔，多孔板2设于直恒径段31内，多孔板2上孔的轴向与直恒径段31的轴向一致，直恒径段31包括位于多孔板2的进口侧且具有第一长度l1的第一段311和位于多孔板2的出口侧且具有第二长度l2的第二段312。多孔板2的进口侧例如可以为图2中所示的多孔板2的左侧，出口侧为多孔板2的右侧，多孔板2的左端面与直恒径段31的左端面之间为具有第一长度l1的第一段311，多孔板2的左端面与直恒径段31的左端面之间为具有第二长度l2的第一段312。

根据本发明实施例的无需外接直管且安装空间小的紧凑型流量计，通过在沿本体的长度方向贯穿本体的流体通道内设置多孔板，通过多孔板的多个孔对流体通道内的流体进行整流；由于流体通道包括位于多孔板两侧的具有第一长度l1的第一段和具有第二长度l2的第二段，能够使得流量计内的流体流型更加平稳，提高测量精度。由于该流量计内部的直恒径段结构能够平稳流体流型，以满足测量精度的要求，从而流量计的进口侧和出口侧则无需额外外接直管，可以直接与输送流体的直管道或弯管道相连，在保证测量精度的情况下，减小了对安装空间的需求，结构紧凑，降低了成本，提高了适用性。而且，由于流体通道的直径远小于本体的外径(本体的外径大体等于流体输送管道的外径)，直恒径段的位于多孔板两侧的第一段和第二段的长度与流体通道的直径相关，因此，相比于现有技术中需要外接的直管的长度与流体输送管道的内径相关，根据本发明实施例的第一段和第二段的长度进一步缩短，进一步降低了对安装空间的要求。

在一些实施例中，直恒径段31的直径为d，其中l1≥3d，l2≥2d。为了保证流量计内流体流型的平稳，直恒径段31的第一段311的长度至少应为直恒径段31直径的3倍，即l1≥3d，直恒径段31的第二段312的长度至少应为直恒径段31直径的2倍，即l2≥2d。由于本体1内直恒径段31的直径d远小于流体输送管道的内径d，则第一长度l1和第二长度l2分别远小于现有技术中需要在进口侧外接直管的长度(3d)和在出口侧外接直管的长度(2d)。根据本发明实施例的无需外接直管且安装空间小的紧凑型流量计，流量计内部的起平稳流体流型的部分(即第一段的长度和第二段的长度)长度远小于现有技术中需要外接的单独的直管的长度，换言之，根据本发明的实施例利用流量计本身的流体通道的直恒径段即可满足测量精度的要求。

根据本发明实施例的无需外接直管且安装空间小的紧凑型流量计，流量计本身的长度与现有技术中的流量计的长度大体相当，而且无需外接直管即可满足流量计内部流体的流型要求，由此减小了流量计所需的安装空间，适用于安装空间受限的场合。

在一些实施例中，多孔板2的孔为函数孔4。其中，术语“函数孔”是指，多孔板2上的孔的数量和排列是基于现有技术已知的方法设置的。函数孔数量、排列以及大小设置合理，可以更好地平衡化流体并使之成为近似理想流体。

在一些实施例中，函数孔4包括一个中心函数孔41和围绕所述中心函数孔41均匀分布的多个外周函数孔42，可以理解的是，中心函数孔41位于多孔板2的中心，多个外周函数孔42的中心在以中心函数孔41的中心为圆心的同一个圆上。根据本发明实施例的无需外接直管且安装空间小的紧凑型流量计，通过合理布置函数孔4，可平衡流体，进一步提高测量精度。优选地，外周函数孔42为6个。

在一些实施例中，流体通道3为多个，每个流体通道3内均设有一个多孔板2。根据本发明实施例的无需外接直管且安装空间小的紧凑型流量计，通过在本体内1的多个流体通道3内均设有一个多孔板2，可进一步平稳流量计内部的流体流型。可以理解的是，流体通道3也可为一个，通过多孔板2的多个孔对流体进行整流，以满足测量精度的要求。

在一些实施例中，本体1上设有多个流体孔，多个流体孔分别沿本体1的长度方向延伸以形成多个流体通道3，而且，多个流体孔呈函数分布，以起到均流效果，即其设置形式所基于的原理与多孔板2上的函数孔4所基于的原理一致，且都其数量和排列是基于现有技术已知的方法设置的。由此，根据本发明实施例的无需外接直管且安装空间小的紧凑型流量计，通过合理设置本体1上的流体通道3和多孔板2上的函数孔4孔，能够更好的将流量计内部的流体进行平衡化，以进一步提高测量精度。在一些实施例中，多个流体通道3包括一个中心流体通道301和围绕中心流体通道301均匀分布的多个外周流体通道302，多个外周流体通道302的中心位于以中心流体通道301的中心为圆心的同一个圆上。根据本发明实施例的无需外接直管且安装空间小的紧凑型流量计，通过合理布置流体通道，可使流量计内部的流体更好的流动更，进一步提高测量精度。优选地，外周流体通道302为4个。

在一些实施例中，流体通道3还包括渐缩段32和渐扩段33，其中，渐缩段32与直恒径段31的进口端相连，渐缩段32的直径沿朝向直恒径段32的方向逐渐减小；渐扩段33与直恒径段32的出口端相连，渐扩段33的直径沿远离直恒径段31的方向逐渐增大。例如如图2所示的流体通道3的渐缩段32、直恒径段31和渐扩段33从左向右依次布置。根据本发明的无需外接直管且安装空间小的紧凑型流量计，通过在直恒径段31进口侧和出口侧分别设渐缩段32和渐扩段33，能够减少流体在流通通道3内的阻力，进一步提高测量精度。

在一些实施例中，本体1的外周面上设有彼此间隔开的第一法兰5和第二法兰6，本体1分别通过第一法兰5和第二法兰6与本体1两端的流体输送管道连通。可以理解的是，为了保证流体测量精度应将流体流入本体1的流通通道3内而不是流入本体1与流体输送管道之间，因此，本体1与流体输送管道之间设置密封件，以满足流体进入流体通道3的需要。

在一些可选的实施例中，第一法兰5和第二法兰6分别设于本体1的第一端和第二端，本体1的第一端和第二端例如可以分别为如图2所示的本体1的左端和右端，本体1的左端设有第一法兰5，本体1的右端设有第二法兰6，如图6所示，本体1左端通过第一法兰5连接第一流体输送管道100，本体的右端通过第二法兰6连接第二流体输送管道200。可以理解的是，第一流体输送管道100和第二流体输送管道200上均设有法兰，第一流体输送管道100上的法兰与第一法兰5对接，第二流体输送管道200上的法兰与第二法兰6对接，从而实现本体1分别与第一流体输送管道100和第二流体输送管道200的连接。

在一些实施例中，第一法兰5与本体1的左端面平齐，第二法兰6与本体1的右端面平齐。

在另一些可选的实施例中，本体1的第一端适于插入第一流体输送管道100内，本体1的第二端适于插入第二流体输送管道200内。为了便于提高流量计的两端与流体输送管道的连接质量，本体1的左端和右端均可分别插入第一流体输送管道100和第二流体输送管道200内。可以理解的是，第一法兰5间隔本体1左端面第一距离，第二法兰6间隔本体1右端面第二距离，以便本体1的左端和右端可分别插入第一流体输送管道100第一距离和第二流体输送管道200第二距离，并在插入后，第一法兰5和第二法兰6再分别与第一流体输送管道100上的法兰和第二流体输送管道200上的法兰连接，即实现该流量计与流体输送管道的部分嵌入连接。

在一些实施例中，本体1包括第一部分和第二部分，第一部分适于完全插入到第一流体输送管道100内，第二部分适于完全插入到第二流体输送管道200内。本体1的第一部分和第二部分例如可以为如图2所示的本体1的左侧部分和本体1的右侧部分，本体1的左侧部分和本体1的右侧部分可分别完全插入到第一流体输送管道100内和第二流体输送管道200内，即实现该流量计与流体输送管道的完全嵌入连接。

在一些可选的实施例中，第一法兰5和第二法兰6分别设于本体1的左侧部分上和本体1的右部分上，第一法兰5适于内嵌于第一流体输送管道100内，第二法兰6适于内嵌于第二流体输送管道100内。根据本发明的无需外接直管且安装空间小的紧凑型流量计，可内嵌于流体输送管道内部，有效减小了所需的安装空间，甚至无需安装空间，适于安装空间受限的场合。可以理解的是，为了更好的实现内嵌式连接，第一法兰5和第二法兰6可以设置在本体1的远离左端面和右端面的位置，即间隔设置在靠近本体1中心的位置。可以理解的是，在本体1与流体输送管道连接时，尤其嵌入连接时，为了保证测量精度，本体1分别于第一流体输送管道100和第二流体输送管道200的连接处均设有密封件，以使得第一流体输送管道100中的流体进入本体1的流体通道3中以及将流体通道3中的流体流入第二流体输送管道200中，避免流体流入本体1和流体输送管道之间的情况，从而进一步保证流量计的测量精度。

在一些实施例中，本体1内设有将直恒径段31与外界连通的引压孔7。可以理解的是，引压孔7可与压差变送器(未示出)连接，压差变送器获取引压孔7处的压差信号，从而获得流体的流量。

在另一些实施例中，本体1的外周面上设有外置流量测量件8。根据本发明的无需外接直管且安装空间小的紧凑型流量计，通过外置流量测量件8对本体1的流体的流量进行测量，可以理解的是，该外置流量测量件可以采用超声波流量测量件。

可以理解的是，为了实现流体测量，本体1上既可以设置引压孔7，也可以设置外置流量测量件8，即该流量计结构部件不仅可以结合差压式测量方式，还可以与其他测量方式相结合，如涡街式、超声波式、电磁式等。

在一些实施例中，本体1的横截面的外周轮廓既可以为圆形，也可以为其他非圆形的异型。可以理解的是，由于本发明的流量计无需外接直管，则本体1的横截面的外周轮廓则不受圆形的限制，其例如可以为图7所示的方形，或者其他异型，从而该流量计可以连接异型管道，即可实现对异型流体输送管道中的流体的测量，从而解决了现有的常规流量计无法用于截面是非圆形的异型管道的流量测量的问题。

下面参考附图描述根据本发明具体实施例的无需外接直管且安装空间小的紧凑型流量计。

如图1、2所示，无需外接直管且安装空间小的紧凑型流量计包括本体1和多孔板2。

本体1的横截面的外周轮廓为圆形，本体1内具有沿本体1的长度方向(例如图2中所示的左右方向)延伸且贯穿本体1的五个流体通道3，且每个流体通道3均为直恒径，即其为直的且直径保持恒定，其中一个中心流体通道301位于本体1的中心，其余四个外周流体通道302围绕中心流体通道301的中心均匀分布，且四个外周流体通道302的中心位于以中心流体通道301的中心为圆心的同一个圆上。

多孔板2具有多个孔，且孔为函数孔4，函数孔4包括一个中心函数孔41和围绕中心函数孔41均匀分布的六个外周函数孔42，六个外周函数孔42的中心在以中心函数孔41的中心为圆心的同一个圆上。

每个流体通道3内均设有一个多孔板2，多孔板2上函数孔4的轴向与直恒径段31的轴向一致，每个流体通道3均包括第一段311和第二段312，第一段311为多孔板2的左端面与流体通道3的左端面之间的一端，具有第一长度l1，第二段312为多孔板2的右端面与流体通道3的右端面之间为具有第二长度l2的一段，具有第二长度l2。根据本发明实施例的无需外接直管且安装空间小的紧凑型流量计，流体通道3内设有多孔板2，且多孔板2的左右两侧均有上述的第一段311和第二段312，能够很好地对流量计中的流体进行整流，平稳流体流型，保证测量精度，流量计的两侧无需再外接直管。

其中，第一长度l1为直恒径段31的直径d的3倍，第二长度l2为直恒径段32的直径d的2倍。而且该流量计与现有技术中的需要外接直管的流量计的长度大体相当。根据本发明实施例的无需外接直管且安装空间小的紧凑型流量计，通过流量计本身的长度即可满足流体流型的平稳化，保证测量精度。

为了实现本体1的左端和右端分别与第一流体输送管道100和第二流体输送管道200连接，本体1的左端设有用于与第一流体输送管道100相连的第一法兰5，本体1的右端设有用于与第二流体输送管道200相连的第二法兰6，一法兰5间隔本体1左端面第一距离，第二法兰6间隔本体1右端面第二距离，以便本体1的第一端和第二端可分别插入第一流体输送管道100第一距离和第二流体输送管道200第二距离，并在插入后，第一法兰5和第二法兰6再分别与第一流体输送管道100上的法兰和第二流体输送管道200上的法兰连接。

本体1内设有将流体通道3与外界连通的引压孔7。可以理解的是，引压孔7可与压差变送器(未示出)连接，压差变送器获取引压孔7处的压差信号，从而获得流体的流量。

下面参考图3、4描述根据本发明另一个实施例的无需外接直管且安装空间小的紧凑型流量计。如图3、4所示，无需外接直管且安装空间小的紧凑型流量计包括本体1和多孔板2。

本体1内具有沿本体1的长度方向(例如图4中所示的左右方向)延伸且贯穿本体1的一个流体通道3，且该流体通道3位于本体1的中心，流体通道3包括从左向右依次设置的渐缩段32、直恒径段31和渐扩段33，其中，渐缩段32与直恒径段31的左端相连，渐缩段32的直径从左向右逐渐减小；渐扩段33与直恒径段32的右端相连，渐扩段33的直径从左向右逐渐增大。该流体通道3内设有一个多孔板2。

为了实现本体1的左端和右端分别与第一流体输送管道100和第二流体输送管道200连接，本体1的左端设有第一法兰5，本体1的右端设有第二法兰6，第一法兰5与本体1的左端面平齐，第二法兰6与本体1的右端面平齐，通过第一法兰5将本体1的左端与第一流体输送管道100对接，通过第二法兰6将本体1的右端与第二流体输送管道200对接。

图3、4所示的无需外接直管且安装空间小的紧凑型流量计的其他结构和操作可以与图1、2所示实施例相同，这里不再详细描述。

下面参考图5描述根据本发明再一个实施例的无需外接直管且安装空间小的紧凑型流量计。如图5所示，无需外接直管且安装空间小的紧凑型流量计包括本体1和多孔板2。

本体1包括第一部分和第二部分，本体1的第一部分和第二部分例如可以为如图5所示的本体1的左侧部分和本体1的右侧部分，本体1的左侧部分和本体1的右侧部分上分别设有第一法兰5和第二法兰6，第一法兰5适于内嵌于第一流体输送管道100内，第二法兰6适于内嵌于第二流体输送管道100内，以使本体1的左侧部分11适于完全插入到第一流体输送管道100内，本体1的右侧部分12适于完全插入到第二流体输送管道200内。可以理解的是，为了更好的实现内嵌式连接，第一法兰5和第二法兰6可以设置在本体1的远离左端面和右端面的位置，即间隔设置在靠近本体1中心的位置。

本体1的外周面上设有外置流量测量件8。通过外置流量测量件8对本体1的流体的流量进行测量，可以理解的是，该外置流量测量件可以采用超声波流量测量件。

图5所示的无需外接直管且安装空间小的紧凑型流量计的其他结构和操作可以与图3、4所示实施例相同，这里不再详细描述。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。