[实用新型]流量测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种流体流量测量装置，尤其是能应用于高流速流场的流量测量装置。

背景技术

在工业生产制造中，为了及时掌握和控制通流设备的运行工况与生产能力，必须监测生产过程中各种流体的流量，如：蒸汽流量，空气流量，供油流量，冷却水流量等。流量测量的准确程度、可靠性将直接影响效率计算，成本核算。因此，流量测量是保证工业生产制造安全、经济运行的重要因素。利用差压测量流量的方法制成的差压式流量计技术较为成熟，应用广泛，约占各种流量测量方式的70％。差压式流量计由一次装置和二次装置组成。一次装置称流量测量元件，它安装在被测流体的管道中，产生与流量(流速)成比例的压力差，供二次装置进行流量显示。二次装置称显示仪表。它接收测量元件产生的差压信号，并将其转换为相应的流量进行显示。差压流量计的一次装置常为节流装置或动压测定装置(皮托管、均速管等)。二次装置为各种机械式、电子式、组合式差压计配以流量显示仪表。差压计的差压敏感元件多为弹性元件。由于差压和流量呈平方根关系，故流量显示仪表都配有开平方装置，以使流量刻度线性化。目前生产的产品分为：孔板流量计、楔形流量计、文丘里管流量计、平均皮托管等。差压式流量计应用范围广泛，至今尚无任何一类流量计可与之相比拟；检测件与变送器、显示仪表分别由不同厂家生产，便于规模经济生产；应用最多的孔板式流量计结构牢固，性能稳定可靠，使用寿命长。但是其测量精度普遍偏低，测量范围较窄，对现场安装条件要求较高，且孔板、喷嘴压损大。市场上出现过的阿牛巴流量计采用皮托管测量原理测量挡体上游的动压力与下游的静压力之间形成的压差。阿牛巴流量计用于测量管道直径在DN20到DN12000之间液体、气体和液体的体积流量。阿牛巴流量计主要用于工业过程中各种能源如液体、燃料气、蒸气和气体的批处理及连续测量，具有较高的稳定性和重复性。与其它形式的流量计相比，阿牛巴流量计系列产品更容易安装。市场上还有一种威力巴流量计，是一种差压式、速率平均式流量传感器，通过传感器在流体中所产生的差压进行流量测量。威力巴流量计反映流体真实的流速，其突出优点是：能输出一个稳定、无脉动的差压信号。其子弹头截面形状的探头能产生准确的压力分布，固定的流体分离点；位于探头侧后两边、流体分离点之前的低压取压孔，可以生成稳定的差压信号，并且有效防堵。内部一体化结构能避免信号渗漏，提高探头结构强度，保持长期稳定精度。阿牛巴与威力巴的区别在于取压探头形状不一样。阿牛巴取压探头是圆形，前面有两到三组正压孔，静压孔只有一个，而且是导管式，容易堵塞。阿牛巴的检测棒容易导致流体产生较大的涡旋区，从而使检测棒产生振动，不仅影响测量结果，而且可能导致检测棒受损。而且低压取压口设置在检测棒后的涡旋区域边缘，杂质堆积较严重，进一步影响测量精度，不仅可能由于压力幅值变化较大而导致差压信号波动增大，甚至可能阻塞低压取压口。威力巴取压探头形状是子弹形，静压孔在两边，有效解决了堵塞问题，但造成的压损较大，而且差压较小，测量范围受限，并提高了受微扰动影响的程度。测量湿蒸汽时还可能在引压管内析出水分，对差压信号产生影响。流体漩涡与检测棒的分离点位于检测棒后端圆角附近，随流速变化而变动，其保持流出系数不变的雷诺数范围较窄，即流速测量范围受限。此外，市场上的存在的德尔塔巴流量计是运用差压式的工作原理，插入式的安装方法，设计成的一种流量传感器。取压方式是通过一直径约为20mm的探头(探针)，探头前后有两排不均匀分布的、若干个8mm的引压孔。通过该两排孔将管道从上到下(/从左到右)的不同压力(/流速)在孔内取平均，(因为管道两侧流速慢，中间快)构成了差压，进而可以计算出质量流量或体积流量。其压损较小，差压较大，量程比宽，测量范围广，耐堵性好，但是精度和稳定性有所欠缺。

实用新型内容

为了克服市场上现有的流量测量装置在高流速下获得精确测量结果的不足，本实用新型提供一种流量测量装置，该流量测量装置不仅能保证较大的差压，从而保证较强的、不易受微扰动干扰的差压信号，而且能持续稳定地对高流速流场进行测量，此外，还具有防堵能力强，压力损失小，工作可靠等特点。