一种削竹式托尔巴流量探头的制作方法

本实用新型涉及流量测量设备技术领域，具体涉及一种削竹式托尔巴流量探头。

背景技术：

在现有的工业计量方案中，针对大口径流量测量特别是大口径气体流量的测量，大部分是以差压原理做为测量方式，结构上普遍为插入型，市场上多以均速管巴类作为代表，其结构简单、利于安装、压力损失小等特点使它们在大口径气体测量中获得了一定的市场认可，逐渐取代了笨重的传统型标准节流装置。但是受限于当前均速管产品的结构限制，其在测量准确度和防堵性上仍存在广泛缺陷：因传感器所取平均差压的信号较弱，大部分为微差压，从而导致在小流量、低流速环境下的测量效果不佳或者直接无法取到差压信号，这样必然会造成测量数据的真实性丢失，并且由于均速管传感器在测量中须要足够长的直管段来满足安装要求，而在实际的能源管控中测点管路往往不具备足够长的直管段，这就将导致测量误差，均速管探头现有的取压布局难以规避气流波动带来的实际误差；同时在上述现有技术中，探头的取压结构大部分是以多孔布局，最多可为16个孔，腔室结构密封性强，取压孔相对较小，大部分结构为插入整个制程管道，探头末端是封死的，这样在测量赃污介质的时候就会非常容易滞留在高低压腔体内，一旦有取压孔发生堵塞，就必然发生测量失准；而在气体测量中往往介质成分复杂，较多场合是属于脏气体，含有固体颗粒以及酸性、黏性介质，现有技术在取压孔布局、防堵耐磨损方面存在明显缺陷。

技术实现要素：

为克服所述不足，本实用新型的目的在于提供一种削竹式托尔巴流量探头，有效的提高了各种环境中流量测量的精度。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种削竹式托尔巴流量探头，包括探头本体、内护套圆形保护管，所述探头本体的上端外侧套接有内护套圆形保护管，探头本体为柱型结构，探头本体外表面包括扣合在一起的高压侧柱面、低压侧柱面，高压侧柱面与低压侧柱面关于中轴面对称设置，所述高压侧柱面与低压侧柱面的横截面包括腹部和腹部两侧的翼部，高压侧柱面、低压侧柱面的横截面均为轴对称结构，其对称轴垂直于中轴面，所述高压侧柱面的翼部与低压侧柱面的翼部为直线形，高压侧柱面的腹部与低压侧柱面的腹部为圆弧形，腹部与翼部之间为平滑过渡曲线，所述探头本体内部开设有高压取压腔、低压取压腔，所述探头本体的下端关于中轴面对称设有高压斜面、低压斜面，所述高压斜面与高压取压腔的截面形成高压取压口，低压斜面与低压取压腔的截面形成低压取压口，高压斜面的下边线与低压斜面的下边线之间形成削竹式探头高低压分离点。

具体地，所述高压取压腔与低压取压腔关于中轴面对称设置，高压取压腔的轴线与低压取压腔的轴线所在的平面与中轴面相互垂直，高压取压腔、低压取压腔均与探头本体的中轴面相互平行。

具体地，所述探头本体通过内护套圆形护管与焊接式螺纹球阀相连接，所述焊接式螺纹球阀上端连接有在线插拔支架，压紧螺母通过v型密封组件装配在在线插拔支架上，在线插拔支架外安装有第一圆形法兰，第一圆形法兰上装配有长螺杆，长螺杆通过连接螺母固定在第一圆形法兰上，第二圆形法兰固定在固定支架外，长螺杆穿过第二圆形法兰的安装孔，通过连接螺母固定。

具体地，所述高压取压口、低压取压口的口径≥14mm，其最佳口径为14-20mm。

具体地，相邻的所述高压侧柱面的翼部与低压侧柱面的翼部之间夹角为80-100°，最佳为90°。

本实用新型具有以下有益效果：本实用新型中高压取压孔、低压取压孔完成最佳的双通式防堵塞设计，在与管道壁和检测杆之间形成了极其稳定的差压信号提取过程，保证了托尔巴精准的测量；托尔巴流量计探头仅以管道中心位置作为提取流体差压的方式，此方法避过了匀速取压(均速管为多孔满管取压结构)的情况下管道内介质存在的紊流层，削竹式结构实现的取压口朝下直面管壁底部，使测量介质中所含的固体颗粒物易进也易出，最终通过重力作用下沉与管道底部；其独特的削竹型取压设计结构成功解决了气体测量(包括风动、烟道、气道)中发生的信号波动、堵塞、磨损等问题，并在测量大口径低流速的煤气测量方面其独特的削竹式结构设计可实现，解决了易沉积、易结垢介质的测量；托尔巴在额定2％～100％的量程范围内精度等级可达到0.5％，削竹式结构设计能够产生较大的差压值，比目前传统插入式流量计产生的差压值还要大20％，这在测量大口径低流速的气体测量方面能够保证测量精度，及更稳定的流量输出。

附图说明

图1为本实用新型的主视图。

图2为本实用新型的后视图。

图3为本实用新型的纵向剖视图。

图4为本实用新型的仰视图。

图5为本实用新型的横向剖视图。

图6为本实用新型一个实施例的使用结构示意图。

图中1高压取压口，101高压取压腔，102高压斜面，2低压取压口，201低压取压腔，202低压斜面，3内护套圆形保护管，4高压侧柱面，401腹部，402翼部，5低压侧柱面，501腹部，502翼部，6削竹式探头高低压分离点，7探头本体，8焊接式螺纹球阀，9在线插拔支架,10圆形法兰，11v型密封组件，12压紧螺母，13长螺杆，14连接螺母。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1至图6所示的一种削竹式托尔巴流量探头，包括探头本体7、内护套圆形保护管3，所述探头本体7的上端外侧套接有内护套圆形保护管3，探头本体7为柱型结构，探头本体外表面包括扣合在一起的高压侧柱面4、低压侧柱面5，高压侧柱面4与低压侧柱面5关于中轴面对称设置，所述高压侧柱面4与低压侧柱面5的横截面包括腹部401(501)和腹部两侧的翼部402(502)，高压侧柱面4、低压侧柱面5的横截面均为轴对称结构，其对称轴垂直于中轴面，所述高压侧柱面4的翼部402与低压侧柱面5的翼部502为直线形，高压侧柱面4的腹部401与低压侧柱面5的腹部502为圆弧形，腹部401与翼部402之间为平滑过渡曲线，如图4、图5所示，所述探头本体7内部开设有高压取压腔101、低压取压腔201，所述探头本体7的下端关于中轴面对称设有高压斜面102、低压斜面202，所述高压斜面102与高压取压腔101的截面形成高压取压口1，低压斜面202与低压取压腔201的截面形成低压取压口2，高压斜面102的下边线与低压斜面202的下边线之间形成削竹式探头高低压分离点6。

具体地，所述高压取压腔101与低压取压腔102关于中轴面对称设置，高压取压腔101的轴线与低压取压腔102的轴线所在的平面与中轴面相互垂直，高压取压腔101、低压取压腔102均与探头本体的中轴面相互平行。

具体地，所述高压取压腔101与低压取压腔102关于中轴面对称设置，

具体地，所述探头本体7通过内护套圆形护管3与焊接式螺纹球阀相连接，所述焊接式螺纹球阀8上端连接有在线插拔支架9，压紧螺母12通过v型密封组件11装配在在线插拔支架9上，保证其密封，在线插拔支架外安装有第一圆形法兰10，第一圆形法兰10上装配有长螺杆13，长螺杆13通过连接螺母14固定在第一圆形法兰10上，第二圆形法兰15固定在固定支架外，长螺杆13穿过第二圆形法兰15的安装孔，通过连接螺母14固定，用于调节、固定探头本体7的位置。

具体地，所述高压取压口1、低压取压口2的口径≥14mm，其最佳口径为14-20mm。

具体地，相邻的所述高压侧柱面4的翼部402与低压侧柱面5的翼部502之间夹角为80-100°，最佳为90°。

其测量原理为：

托尔巴流量计探头仅以管道中心位置作为提取流体差压的方式，此方法避过了匀速取压(均速管为多孔满管取压结构)的情况下管道内介质存在的紊流层，削竹式结构实现的取压口朝下直面管壁底部，使测量介质中所含的固体颗粒物易进也易出，最终通过重力作用下沉与管道底部，实验表明，在整个制程管道中中心流速是最快也是最稳定的。

削竹式高压取压口1、低压取压口2的口径≥14mm，这个数据优于目前所有均速管巴类流量计，开放的引压结构和14-20mm的高压取压口1、低压取压口2设计保证了差压信号的增强和稳定性。

托尔巴流量计探头本体的外形上采用非圆曲线结构，此结构用来保证流体经过高压区时发生有序缓冲，特别对于靠近弯段附近的直管湍流起到有利的平衡作用，从而达到高压取压更佳准确的结果。高低压分界点由于托尔巴的削竹式斜截面能够使流体加速并产生尖锐的高低压压差，实验表明，在流体经过斜截面加速段的加速并达到分界点时，流速提高了4.5倍，尖锐的分界点区域形成真空，故此能够在高低压腔内产生明显差压提取过程。

由于现有技术的多数差压变送器在微小量程的范围内(≤10pa)信号提取不够稳定，削竹式托尔巴探头依照iso3966国际标准生产制造，它所具备的优势是在小流量、低流速的环境下反映出管道内较大的真实的差压信号(差压值)，从而降低差压变送器的信号负荷，通过托尔巴探头曲线结构和削竹式斜截面产生的尖锐的高低压分界点，这种增强的差压信号可对最终的测量精度产生显著影响。

本实用新型不局限于所述实施方式，任何人应得知在本实用新型的启示下作出的结构变化，凡是与本实用新型具有相同或相近的技术方案，均落入本实用新型的保护范围之内。

本实用新型未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。