一种差压式流量检测系统的制作方法

本实用新型涉及流量检测技术领域，尤其涉及一种差压式流量检测系统。

背景技术：

差压式流量计的工作原理以封闭管道中流体质量守恒定律和能量守恒定律为基础，根据安装于管道中流量检测件与流体相互作用产生的差压、已知的流体流速和密度、检测件与管道的几何尺寸来计算流量，广泛应用于冶金、化工、石油、天然气等行业中对各种气体、液体流体进行测量。

但各种流体计量装置都要求计量前流体介质流态稳定，不得有脉动流、旋转流等非对称不稳定流态。在实际运用中，由于管路中存在频繁的压力变换、管道弯头较多等原因，造成封闭管道内流体的流速不稳定，流动状态扰动多，对差压式流量计计量的准确度造成很大的影响，从而造成一定的经济损失。传统的差压式流量计无法很好解决流速平衡问题。

因此，为了稳定管道中的流速，创造良好的测量条件，需要对现有的差压式流量计进行改进。

技术实现要素：

针对现有技术方案中封闭管道内流体流动速度不稳定、扰动多导致流量计测定准确度下降的问题，本实用新型提供了一种差压式流量检测系统，能够调整管道内流体的流速，使其更接近理想流体，提升差压式流量计的测量精确度。

本实用新型采取的技术方案如下：一种差压式流量检测系统，其特征在于：包括整流管、测量管、锥体节流器和测量装置；所述整流管前端设置有第一法兰盘，所述第一法兰盘内部设置有限位凹槽，所述凹槽上设置有多孔板；所述整流管后端连接有测量管；所述测量管设置有第一高压取压管和低压取压管，所述第一高压取压管位于低压取压管和整流管之间；所述第一高压取压管上设置有第二高压取压管；所述锥体节流器位于测量管内，所述锥体节流器沿中轴线贯通设置有取压管道，所述取压管道和低压取压管固定连接，所述低压取压管的取压点位于所述锥体节流器之后；所述第一高压取压管、第二高压取压管和低压取压管均连接到所述测量装置上。

通过采取以上的技术方案，整流器中多孔板的设置能让不稳定的流体被平衡整流，降低涡流、振动和信号噪声，形成近似理想流体。所述锥体节流器位于测量管内中心位置，其中轴线和测量管的中轴线重合，节流器沿中轴线设置有取压管道，通过取压管道后端的低压取压点将低压流体导入到低压取压管内。锥体节流器的结构能形成环状节流，使前后流体形成压力差，稳定性好、耐磨损、测量范围宽、压损小。第一、第二高压取压管和低压取压管将流体压力导入测量装置中。测量装置可测出具体的压力值，并根据现有的伯努利方程，通过压力差可计算出通过测量管的流量。

作为一种具体实施方式，所述测量装置包括压力变送器、三阀组、差压变送器和流量积算仪；所述第二高压取压管连接到压力变送器；所述三阀组包括第一截止阀和第二截止阀，所述第一、第二截止阀中间连接有平衡阀；所述第一截止阀底部和所述第一高压取压管连接，所述第二截止阀底部和所述低压取压管连接；所述三阀组顶部设置有差压变送器，所述差压变送器包括高压进口和低压进口，所述高压进口和所述第一截止阀顶部连接，所述低压进口和所述第二截止阀顶部连接；所述差压变送器顶部设置有流量积算仪。

通过采用以上的技术方案，压力变送器可得出流体高压数据，差压变送器可得出锥体节流器前后的压差值，三阀组的作用是维持取压管内压力稳定，并在清洗管道等异常情况时保护差压变送器，流量积算仪通过得到的压力数据根据现有的伯努利方程可计算出流量。

优选地，所述整流管的数量至少有一个。

通过采取以上的技术方案，根据流体流动状态的实际不稳定程度来决定整流管的数量。

作为一种具体实施方式，所述测量管两端和所述整流管后端设置有第二法兰盘。

通过采用以上的技术方案，所述测量管和整流管设置有对应的法兰盘，方便互相连接，并使测量管和调整管能便捷地连接到被测流体原有的管路体系中。

本实用新型提供的一种差压式流量检测系统，通过配置整流管，可以平衡整流流速不稳定、扰动多的流体，降低流体中的涡流、振动和信号噪声，使其形成近似理想流体，便于测量。同时采用了锥体节流器，重塑流速曲线，使流量计测量稳定性好，量程比宽，准确度高，压损小。

附图说明

图1为本实用新型一个实施例的三维结构示意图。

图2为本实用新型一个实施例的剖面结构示意图。

图3为本实用新型中多孔板的一个具体实施例的结构示意图。

附图标记：1-整流管，11-第一法兰，12-多孔板，13-第二法兰，2-测量管，21-第一高压取压管，22-低压取压管，23-第二高压取压管，3-锥体节流器，4-测量装置，41-压力变送器，42-三阀组，43-差压变送器，44-流量积算仪。

具体实施方式

以下结合附图及附图标记对本实用新型的实施方式做更详细的说明，使熟悉本领域的技术人在研读本说明书后能据以实施。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型提供了如图1和图2所示的一种差压式流量检测系统，包括整流管1、测量管2、锥体节流器3和测量装置4；所述整流管1前端设置有第一法兰盘11，所述第一法兰盘11内部设置有限位凹槽，所述凹槽上设置有多孔板12；所述整流管1后端连接有测量管2；所述测量管2设置有第一高压取压管21和低压取压管22，所述第一高压取压管21位于低压取压管22和整流管1之间；所述第一高压取压管21上设置有第二高压取压管23；所述锥体节流器3位于测量管内，所述锥体节流器3沿中轴线贯通设置有取压管道，所述取压管道和低压取压管22固定连接，所述低压取压管22的取压点位于锥体节流器3之后；所述第一高压取压管21、第二高压取压管23和低压取压管22均连接到所述测量装置4上。

所述整流管前端是根据被测流体的流动方向，流体先接触整流管的那一端。所述整流管、测量管、多孔板和第一法兰盘可选择不锈钢或者铸铁制作，整流管的数量可根据具体流体的不稳定程度决定。如图3所示，所述多孔板中对称设置有数个通孔，在流体原本的压力下，具有平衡流速的作用。所述第一高压取压管、第二高压取压管和低压取压管可选择不锈钢材料制造，将带压力的流体导入到测量装置内。所述锥体节流器从外形上看，为两个锥角不同、底面积相同的的圆锥体组合而成，锥角较小的一端为其前端，可选择高强度工程塑料制作，在保证高强度的同时质量较轻;锥体节流器位于测量管内中心位置，其中轴线和测量管的中轴线重合，节流器沿中轴线设置有取压管道，通过取压管道后端的开口将低压流体导入到低压取压管内。

测量时，流速不稳定的流体经过设置在整流管前端第一法兰盘上的的多孔板后，会被平衡整流，降低流体中的涡流、振动和信号噪声，形成近似理想流体，再流入测量管。流体流经锥体节流器时，流体沿有角度的锥面流动，随着流体能通过的截面积越来越小，流体形成局部收缩，从而使流速加快。流体流速越高，静压力越低，于是在锥体节流器前后产生了压差。测量装置根据现有的伯努利方程，通过压差可计算出通过测量管的流量，并记录相应的压力数据，为自动化管理提供基础数据。

作为一种具体实施方式，所述测量装置4包括压力变送器41、三阀组42、差压变送器43和流量积算仪44；所述第二高压取压管23连接到压力变送器41；所述三阀组42包括第一截止阀和第二截止阀，所述第一、第二截止阀中间连接有平衡阀；所述第一截止阀底部和所述第一高压取压管21连接，所述第二截止阀底部和所述低压取压管连接；所述三阀组42顶部设置有差压变送器43，所述差压变送器43包括高压进口和低压进口，所述高压进口和所述第一截止阀顶部连接，所述低压进口和所述第二截止阀顶部连接；所述差压变送器43顶部设置有流量积算仪44。

所述压力变送器可选择电容式压力变送器，可通过第二高压取压管测量得到锥体节流器前端的高压压力，并将此压力转变为相应的电流信号传递给流量积算仪，可监控测量管内压力是否在正常范围内，同时为自动化管理提供数据。所述三阀组可选择3051型压差变送器配套的三阀组，包括两个截止阀和一个平衡阀，三个阀门互相连通，通过阀门的开关，在安装、修理、调零或者清洗管道时起到平衡压力的作用，防止压力突然变化造成差压变送器损坏。所述差压变送器可选择3051型差压变送器，可通过三阀组的两个截止阀分别连通第一高压取压管和低压取压管，测得其中的压力差值，并转换为相应的电流信号，传递给流量积算仪。所述流量积算仪可选择hq3300h型流量积算仪，根据测得的压力差值，通过现有的流量质量守恒定律和能量守恒定律（伯努利方程）可计算出流体的流量，并把数据显示出来。

所述的根据现有流量质量守恒定律和能量守恒定律（伯努利方程）得出的流量和压力差值之间公式为：

式中：为要计算的被测流体的流量；c为测量装置的流量系数，为已知量；ε为被测介质的可膨胀系数，为已知量；d为测量管的内径；∆p为测得的压力差值；ρ为被测流体的密度；β为锥体节流器最大横断面的直径和测量管内径之间的等效直径比，用公式表示为：

其中：d为锥体节流器最大横断面的直径，d为测量管的内径。

由上述公式可得，只要测得锥体节流器前后的压力差值∆p，即可计算出被测流体的流量数据。

优选地，所述整流管1的数量至少有一个。

根据被测流体的具体情况，可选用一个整流管，也可以选择多个整流管串联起来，使被测流体更接近理想状态。

优选地，所述测量管2两端和所述整流管1后端设置有第二法兰盘13。

所述测量管和调整管设置有相应的法兰盘，方便互相连接，并使测量管和调整管能便捷地连接到被测流体原有的管路体系中。

以上为本实用新型的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。