本发明涉及一种文丘里流量计，具体设计一种可实现双向流量测量的内置文丘里流量计。
背景技术：
流量计是工业测量中最重要的仪表之一。随着工业的发展，对流量测量的准确度和范围要求越来越高，为了适应多种用途，各种类型的流量计相继问世，广泛应用于石油、天然气、石油化工、水处理、食品饮料、制药、能源、冶金、纸浆造纸和建筑材料等行业。
流体在流动过程中，在一定的条件下，流体的动能和静压能可以相互转换，并且利用这种转换关系可以来测量流体的流量。文丘里管就是根据动能和静压能转换关系而研制开发的一种流量测量装置。当流体流经文丘里管的喉部时，流速增加，静压力降低，于是在文丘里管喉颈前后便产生了压差。流体流量愈大，产生的压差愈大，这样可依据压差来衡量流量的大小。
现有的文丘里流量计都是单向测量，其主要原因在于工业系统中大部分流量测量为单向流量测量。但是也有很多装置需要双向流量测量，例如有些机械装置工作时向外排水，启动时需要向装置内注水；再例如一些流体存储设备，一方面经常向外部输送流体，另一方面又需要经常向内部补充流体。这就要求流量计具有双向流量测量的能力。若要测量同一条管线上的双向流量，一般需要并联或者串联两台文丘里流量计，这样的做法一方面生产成本较高，另一方面占用空间较大。
另外，文丘里管裸露于环境中，经常遭受环境污染的侵蚀，例如空气污染、酸雨污染，这就导致文丘里管的使用寿命降低。
因此，期待开发一种准确性高、使用寿命长的双向流量测量装置。发明型内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种可实现双向流量测量的内置文丘里流量计，该流量计能够直接用于管道内单相流体的双向流量测量，可准确测量流体双向流量，其结构简单、操作方便、重复性好、测量精度高、流动压力损失小。
为实现上述目的，本发明的技术方案是提供了一种可实现双向流量测量的内置文丘里流量计，包括测量管道、球体、文丘里管、驱动装置；所述文丘里管贯穿于球体，文丘里管的轴线与球体中心重合且与测量管道的轴线重合；所述球体位于测量管道内部与测量管道内壁相切铰接或球体与测量管道外部相贯铰接；所述文丘里管喉管部设置有负压取压口，所述球体上设置有与负压取压口位置相对应的负压检测孔，在所述测量管道上或球体上设置有与负压检测孔位置相对应的负压取压管，所述测量管道上还设置有第一正压取压管、第二正压取压管；所述球体上设置有驱动装置连接部，驱动装置与驱动装置连接部连接。
优选地，所述测量管道上设置有负压孔和驱动装置连接部安装孔，负压孔和驱动装置连接部安装孔分别位于测量管道横截面直径的两端，所述第一正压取压管、第二正压取压管分别位于负压孔的两侧，且与负压孔对称；所述负压取压管与负压孔、负压检测孔或负压取压口相连通；所述驱动装置穿过驱动装置连接部安装孔与驱动连接部相连接；所述测量管道两端均设置有联接法兰。
优选地，所述测量管道内壁环绕负压孔和驱动装置连接部安装孔设置有环形凹槽，环形凹槽内部设置有密封圈，球体与测量管道相切于密封圈处。
优选地，所述测量管道包括结构完全相同的两段管道，其中一段测量管道上设置有第一正压取压管，另一段测量管道上设置有第二正压取压管；测量管道管口与球体相贯铰接处设置有密封圈，测量管道另一端设置有联接法兰。
优选地，所述球体外部设置有壳体，壳体与测量管道相交部位相互焊接结合，壳体设置有开口，所述负压检测孔和驱动装置位于开口部分；壳体与球体连接处设置有密封圈。
优选地，所述球体为空心壳体式的球体或为实心球体。
优选地，所述球体为空心壳体式的球体时，在所述空心壳体内设置有加厚部，驱动连接部设置于加厚部上。
优选地，所述设置于球体内部的文丘里管的内表面设置为光滑的双曲线弧面，收缩管段的曲率大于扩散管段的曲率。
优选地，所述驱动装置设置为把手或电机驱动。
优选地，所述驱动连接部设置为内三角形、内四角形、内五角形或内六角形。
本发明的优点和有益效果在于：
1、通过驱动装置带动球体水平翻转180°，即文丘里管在水平方向调换180°，实现流体反向流动时流量测定，操作方便；
2、文丘里管内表面为光滑的双曲线弧面，且收缩管的曲率大于扩散管的曲率，降低了流体的压力损失；
3、测量管道两端口均设置有联接法兰，方便与流体管道连接；
4、文丘里管本体安装于空心壳体式的球体内部，避免了外界环境污染腐蚀，延长使用寿命；
5、球体位于测量管道内部与测量管道内壁相切铰接，测量管道为一体化结构，产品制作工艺简单，降低了生产成本。
附图说明
图1是空心壳体式的球体内切于测量管道的整体结构示意图。
图2是空心壳体式的球体内切于测量管道的径向剖视图。
图3是实心球体内切于测量管道的整体结构示意图。
图4是实心球体内切于测量管道的径向剖视图。
图5是空心壳体式的球体与测量管道管口外切的整体结构示意图。
图6是实心球体与测量管道管口外切的整体结构示意图。
图7是外部带有壳体的实心球体与测量管道管口外切的整体结构示意图。
附图标记说明：
1、测量管道；2、球体；3、文丘里管；4、驱动装置；5、负压取压口；6、负压检测孔；7、负压取压管；8、负压孔；9、第一正压取压管；10、第二正压取压管；11、驱动装置连接部安装孔；12、密封圈；13、加厚部；14、驱动装置连接部；15、联接法兰；16、壳体；17、开口。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1和图3所示，一种可实现双向流量测量的内置文丘里流量计，包括测量管道1、球体2、文丘里管3、驱动装置4；所述文丘里管3贯穿于球体2，文丘里管3的轴线与球体2中心重合且与测量管道1的轴线重合；所述球体2位于测量管道1内部与测量管道1内壁相切铰接；所述文丘里管3喉管部设置有负压取压口5，所述球体2上设置有与负压取压口5位置相对应的负压检测孔6，在所述测量管道1上设置有与负压检测孔6位置相对应的负压取压管7，所述测量管道1上还设置有第一正压取压管9、第二正压取压管10；所述球体2上设置有驱动装置连接部14，驱动装置4与驱动装置连接部14连接。所述测量管道1上设置有负压孔8和驱动装置连接部安装孔11，负压孔8和驱动装置连接部安装孔11分别位于测量管道1横截面直径的两端，所述第一正压取压管9、第二正压取压管10分别位于负压孔8的两侧，且与负压孔8对称；所述负压取压管7与负压孔8、负压检测孔6或负压取压口5相连通；所述驱动装置4穿过驱动装置连接部安装孔11与驱动装置连接部14相连接；所述测量管道1两端均设置有联接法兰15。
如图2和图4所示，所述测量管道1内壁环绕负压孔8和驱动装置连接部安装孔11设置有环形凹槽，环形凹槽内部设置有密封圈12，球体2与测量管道1相切于密封圈12处。这一结构使得球体2与测量管道1内壁间不会产生流体泄露，流体全部流经文丘里管3内部，即正压取压管9或10和负压取压管7取到最大压差值，保证了测量结果的精确度。
如图1和图2所示，所述球体2为空心壳体式的球体时，在所述空心壳体内设置有加厚部13，驱动装置连接部14设置于加厚部13上。这一结构使得位于空心壳体式的球体2内部的驱动装置连接部14与驱动装置4的连接更加牢固。
如图5和图6所示，一种可实现双向流量测量的内置文丘里流量计，包括测量管道1、球体2、文丘里管3、驱动装置4；所述文丘里管3贯穿于球体2，文丘里管3的轴线与球体2中心重合且与测量管道1的轴线重合；所述球体2与测量管道1外部相贯铰接；所述文丘里管3喉管部设置有负压取压口5，所述球体2上设置有与负压取压口5位置相对应的负压检测孔6，在所述测量管道1上设置有与负压检测孔6位置相对应的负压取压管7，所述测量管道1上还设置有第一正压取压管9、第二正压取压管10；所述球体2上设置有驱动装置连接部14，驱动装置4与驱动装置连接部14连接。所述测量管道1包括结构完全相同的两段管道，其中一段测量管道上设置有第一正压取压管9，另一段测量管道上设置有第二正压取压管10；测量管道1管口与球体2相贯铰接处设置有密封圈12，测量管道另一端设置有联接法兰15。
如图7所示，所述球体2外部设置有壳体16，壳体16与测量管道1相交部位相互焊接结合，壳体16设置有开口17，所述负压检测孔6和驱动装置4位于开口17部分；壳体16与球体2连接处设置有密封圈12。
工作流程为：如图1所示，流体由测量管道1入口段流入文丘里管3，再由文丘里管3流出进入测量管道1出口段流出，其中第一正压取压管9取得正压值X1，负压取压管7取得负压值X2，由X1与X2差值计算出流体流量；当测量同一管线流体反向流量时，转动驱动装置4带动球体2水平翻转180°，即文丘里管水平翻转180°，流体由测量管道1另一侧入口段流入文丘里管3，再由文丘里管3流出进入测量管道1出口段流出，其中第一正压取压管10取得正压值Y1，负压取压管7取得负压值Y2，由Y1与Y2差值计算出反方向流体流量。
本实施例中优选的方式为通过驱动装置带动球体水平翻转
180°，即文丘里管在水平方向调换180°，实现流体反向流动时流量测定，操作方便。
本实施例中优选的方式为设置于球体内部的文丘里管的内表面设置为光滑的双曲线弧面，收缩管的曲率大于扩散管的曲率。经流体力学理论分析和大量的风洞试验验证，该结构可以有效降低流体压力损失。
本实施例中优选的方式为驱动装置为把手或电机驱动，可以根据具体实施场景选择驱动方式。例如，电力驱动不允许时，可以使用把手转动球体带动文丘里管调换方向。
本实施例中优选的方式为球体上的驱动连接部设置为内三角形、内四角形、内五角形或内六角形，也可以为凸三角形、凸四角形、凸五角形或凸六角形。这些均为可以与普通扳手匹配的形状，便于把手的灵活选择。
本实施例中优选的方式为文丘立管被安置于球体内部，避免了外界环境中有毒有害气体的污染和酸雨的侵蚀，延长使用寿命。
本实施例中优选的方式为球体位于测量管道内部与测量管道内壁相切铰接，测量管道为一体化结构，产品制作工艺简单，降低了生产成本。
本实施例中优选的方式为第一正压取压管、第二正压取压管分别位于负压孔的两侧，且与负压孔对称。这就保证了双向测量流体流量时测量条件的完全一致，即测量结果一致。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。