流量调节组件及流量测量设备的制作方法

本发明涉及流量测量，具体而言，涉及一种流量调节组件及流量测量设备。

背景技术：

1、微机电流量传感器具有较高程度的传感元件集成度以及更大的测量范围，并且可以非常低的功率运行，在过程控制中的性能较高，这些优点促使越来越多的应用得以实现。

2、在流体流动系统中一般会设置弯头状管道和阀门等组件，这些组件会产生湍流和不可预测的流速分布，因此，为了提供高测量精度，流量测量设备通常会在入口处安装流量调节组件，以迫使流体在经流量调节组件后的性态重现其校准时流量曲线，然而，微机电流量传感器中传感元件的尺寸较小，导致现有的流量调节组件在应用于微机电流量传感器时，调节效果不佳，影响微机电流量传感器的测量精度。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种流量调节组件及流量测量设备，以缓解现有技术中的流量调节组件存在的在应用于微机电流量传感器时，调节效果不佳的技术问题。

2、本发明提供的流量调节组件，用于安装于测量流道内，且沿流体流向设于微机电流量传感器的前方。

3、所述流量调节组件包括沿流体流向依次排布的导流环、碎流盘和整流组件，所述导流环的外径与所述测量流道的直径一致，所述碎流盘与所述导流环的中间开口间隔相对设置，所述碎流盘与所述整流组件间隔相对设置。

4、优选地，作为一种可实施方式，所述导流环与所述整流组件通过支撑柱相连，所述碎流盘安装于所述支撑柱，所述支撑柱与所述导流环的内圈平齐；

5、和/或，所述整流组件包括流量直流器和流量整流器，所述流量直流器位于所述碎流盘与所述流量整流器之间。

6、优选地，作为一种可实施方式，所述导流环与所述碎流盘共轴线设置，且所述导流环的内径与所述碎流盘的直径一致；

7、和/或，所述整流组件与所述导流环共轴线设置，且所述整流组件的外径与所述导流环的外径一致，所述整流组件的内径与所述导流环的内径一致；

8、和/或，所述导流环的内径与外径的比值大于等于二分之一；

9、和/或，所述导流环的厚度与外径的比值范围为八分之一至四分之一；

10、和/或，所述碎流盘的厚度与所述导流环的外径的比值范围为八分之一至四分之一；

11、和/或，所述碎流盘与所述整流组件的间距与所述导流环的外径的比值范围为四分之一至四分之三；

12、和/或，所述整流组件的长度与所述导流环的外径的比值范围为四分之一至四分之三。

13、本发明还提供了一种流量测量设备，其包括壳体、流量测量组件和所述流量调节组件，所述壳体具有测量流道，所述流量调节组件安装于所述测量流道内，所述流量测量组件与所述流量调节组件连通，所述流量测量组件沿流体流向设于所述流量调节组件的后方；其中，所述流量测量组件包括微机电流量传感器。

14、优选地，作为一种可实施方式，所述流量测量组件包括若干相互套接的第一直管，各根所述第一直管安装于所述测量流道内并与所述测量流道共轴线设置，所述微机电流量传感器安装于最内圈的所述第一直管内。

15、优选地，作为一种可实施方式，所述流量测量组件的轴向长度与所述测量流道的直径的比值大于等于二；

16、所述流量调节组件与所述流量测量组件的间距与所述测量流道的直径的比值范围为四分之一至四分之三；

17、和/或，最内圈的所述第一直管的内径与所述测量流道的直径的比值范围为八分之一至二分之一，且最内圈的所述第一直管的内径小于四分之一英寸；

18、和/或，相邻两根所述第一直管的间距与所述测量流道的直径的比值范围为八分之一至二分之一；

19、和/或，相邻两根所述第一直管通过若干沿所述第一直管的径向设置的第一肋板连接，且所述第一肋板的厚度小于两毫米；

20、和/或，所述测量流道内设有第一定位结构，所述第一定位机构用于对所述流量调节组件定位。

21、优选地，作为一种可实施方式，所述流量测量设备还包括安装于所述测量流道内的旁通转接结构，所述旁通转接结构沿流体流向设于所述流量调节组件的后方。

22、所述旁通转接结构包括若干相互套接且与所述测量流道共轴线设置的第二直管，最外圈的所述第二直管开设有贯穿管壁的第一开口和第二开口，所述第一开口与所述第二开口沿流体流向间隔排布，且所述第一开口连通流量测量组件的流体入口，所述第二开口连通流量测量组件的流体出口。

23、优选地，作为一种可实施方式，最外圈的所述第二直管的外壁开设有沿流体流向间隔排布的第一条形凹槽和第二条形凹槽，所述第一开口开设于所述第一条形凹槽的一端，所述第一条形凹槽的另一端连通流量测量组件的流体入口；所述第二开口开设于所述第二条形凹槽的一端，所述第二条形凹槽的另一端连通所述流量测量组件的流体出口。

24、优选地，作为一种可实施方式，所述第一开口和所述第二开口均呈正方形，且所述第一开口的边长和所述第二开口的边长与所述测量流道的直径的比值范围均为十六分之一至四分之一，所述第一条形凹槽的宽度与所述第一开口的边长一致，所述第二条形凹槽的宽度与所述第二开口的边长一致；

25、和/或，所述第一开口与所述第二开口的间距与所述测量流道的比值范围为二分之一至二；

26、和/或，所述第一条形凹槽的长度和所述第二条形凹槽的长度与旁通转接结构的外径的比值范围均为三分之一至五分之四；

27、和/或，所述第一条形凹槽的高度和所述第二条形凹槽的高度与所述测量流道的直径的比值范围为三十二分之一至八分之一；

28、和/或，所述第一开口的面积比所述第一条形凹槽的横截面积大五至十倍，所述第二开口的面积比所述第二条形凹槽的横截面积大五至十倍；

29、和/或，所述第一条形凹槽的长度方向和所述第二条形凹槽的长度方向均垂直于所述测量流道的轴向；

30、和/或，最内圈的所述第二直管的内径与所述测量流道的直径的比值范围为八分之一至二分之一；

31、和/或，相邻两根所述第二直管的间距与所述测量流道的直径比值范围为八分之一至二分之一；

32、和/或，相邻两根所述第二直管通过若干沿所述第二直管的径向设置的第二肋板连接，且所述第二肋板的厚度小于两毫米；

33、和/或，所述流量调节组件与所述旁通转接结构连接，且所述测量流道内设有第二定位结构，所述第二定位结构用于对所述旁通转接结构定位；

34、和/或，最外圈的所述第二直管的外侧壁开设有若干圈环形凹槽，所述环形凹槽内安装有密封圈，最外圈的所述第二直管与所述测量流道通过所述密封圈密封连接。

35、优选地，作为一种可实施方式，所述流量测量设备还包括两个连接器，两个所述连接器分别通过u型针可拆卸连接于所述壳体的流体入口和流体出口；

36、和/或，所述流量测量设备还包括外罩，所述壳体、所述流量调节组件和所述流量测量组件均安装于所述外罩内。

37、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

38、测量流道内的流体在流至微机电流量传感器之前，会先流经流量调节组件对其进行强制流量再分布。因导流环的外径与测量流道的直径一致，故在完成装配后，导流环的外壁会紧贴测量流道的管壁，在导流环的作用下，流至流量调节组件的流体，会强制转向由导流环的中间开口进入；根据入口连接管道的条件，进入的流体可具有任意流态，其会撞击与导流环的中间开口相对的碎流盘，碎流盘前后具有压差，会迫使流体沿着碎流盘的边缘重新分布；因碎流盘与整流组件间隔相对设置，故在碎流盘与整流组件之间会形成一定大小的第一缓冲腔，流态重新分布的流体能沿碎流盘的边缘流入第一缓冲腔，并在第一缓冲腔中汇聚；第一缓冲腔内的流体能够继续朝向整流组件流动，并被整流组件重新整流后，以可重复的流量曲线的流体流向流量测量组件。

39、导流环和碎流盘能够使得流入流体的任何流动曲线都将被迫改变其流动方向到碎流盘边缘所届定的路径中，然后，碎流盘后面的第一缓冲腔和随后的整流组件将以可重复流态的流体引导到测量通道中，其中，强制流量再分布的方式消除了流动流体中可能存在的涡流，并用作管理层流状态下压力分布的压力平衡器；碎流盘后方的第一缓冲腔提供了一个低压空间，其增强了流体的稳定性；整流组件可使得流体在流至微机电流量传感器所处通道之前形成稳定的流态，如此，便不再依赖于在入口设置长直管段来实现流体流态的重复性，任何管道，包括弯头管或阀门，都可以直接应用于所需管道系统的流量测量设备的入口处，从而，允许消除入口连接管道条件，不再需要通常的计量要求直管的最小长度、连接管道、阀门或泵位置以及弯头管道位置。流体在入口处撞击到碎流盘，重异物流速将被减慢，并且很大一部分重颗粒将残留在碎流盘下方空间，从而，可减小测量通道被堵塞的风险。

40、因此，本发明提供的流量调节组件，可提高流体流速重现的有效性，保证流体流态的重复性，调节效果较佳，从而，小尺寸的微机电流量传感器能够以高重复性和再现性获取数据，达到计量要求，测量精度较高；此外，本发明提供的流量调节组件，还允许消除入口连接管道条件，可应用于有限空间的安装，且不易被堵塞。

41、本发明提供的流量测量设备，因具有上述流量调节组件，故具有上述流量调节组件的所有优点，在此不再赘述。