[发明专利]一种差压式流量测量装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种差压式流量测量装置，属于流量测量领域。

背景技术

流量传感器在航天遥测领域中具有重要应用。航天事业的高速发展与型号任务的不断更新，对流量传感器的环境适应性和抗冲击过载能力提出了更为迫切、严苛的设计要求。例如，对于使用氢氧发动机的运载火箭和新一代飞行器，其氧增压输送管道中的氧气流量测量至关重要，而目前工业领域中普遍采用的各种流量计均难以满足这种力学环境恶劣，温度变化显著的高速氧气流量测量要求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种差压式流量测量装置，该装置具有测量范围宽、环境适应性好、抗大冲击和高过载的能力强，可靠性高、易维护等优点，可以应用于恶劣环境下具有高可靠性要求的各种气体质量流量测量领域。

本发明的上述目的是通过如下技术方案予以实现的：

一种差压式流量测量装置，包括文丘里管、差压传感器、压力传感器、温度传感器、第一引压管路、第二引压管路、第三引压管路、垫块、第一卡箍、第二卡箍，集成变换器和屏蔽电缆，其中文丘里管为一次机加成型，包括主管路、两个安装法兰、平面凸台，三个六方凸台，四个密封接嘴和两个卡箍限位槽，主管路通过两端的两个安装法兰分别与上游被测管路和下游被测管路密封连接，平面凸台上安装垫块，差压传感器则安装在垫块上，第一密封接嘴通过第一引压管路与差压传感器的正向密封接嘴连接，第二密封接嘴通过第二引压管路与差压传感器的负向密封接嘴连接，第四密封接嘴通过第三引压管路与压力传感器的密封接嘴连接，第三密封接嘴用于安装温度传感器；两个卡箍限位槽分别对第一卡箍和第二卡箍进行限位，进一步提高文丘里管的抗冲击能力；差压传感器、压力传感器和温度传感器通过屏蔽电缆与集成变换器连接，由集成变换器进行统一数据融合处理。

在上述差压式流量测量装置中，差压传感器的底部通过螺钉安装在垫块的安装台面上，且差压传感器的正向压力接嘴和负向压力接嘴的根部焊缝处分别位于垫块两侧的两个半圆形卡槽中，两个半圆形卡箍分别通过螺钉紧固在两个半圆形卡槽上。

在上述差压式流量测量装置中，垫块通过四个螺钉和四个平垫片紧固安装在文丘里管的平面凸台上，平面凸台上刻有两个圆角矩形凹槽分别与垫块底部对应的两个圆角矩形块形成过渡配合，从而对垫块进行限位，提升抗冲击能力。

在上述差压式流量测量装置中，主管路包括上游直管段，收缩段，喉部直管段，发散段和下游直管段，其中上游直管段和下游直管段的内径D与上、下游被测管路的内径一致。

在上述差压式流量测量装置中，文丘里管上的六方凸台位于上游直管段上，六方凸台位于喉部直管段上，六方凸台位于下游直管段上。

在上述差压式流量测量装置中，引压管路与文丘里管上的密封接嘴之间，引压管路与差压传感器的正向压力接嘴和负向压力接嘴之间，引压管路与压力传感器的压力接嘴之间以及密封接嘴与温度传感器之间均采用标准的24°内锥配合双球头的密封结构，通过外套螺母进行紧固密封。

在上述差压式流量测量装置中，第一引压管路和第二引压管路的长度为50-100mm，且第一引压管路和第二引压管路的长度保持一致。

在上述差压式流量测量装置中，第一引压管路、第二引压管路和第三引压管路直接通过被测气体介质进行引压，无需采用液体引压。

在上述差压式流量测量装置中，文丘里管、差压传感器、压力传感器、温度传感器与引压管路均采用不锈钢材料。

本发明与现有技术相比具有如下有益效果：

(1)本发明对测量装置进行了创新性的结构设计，将差压传感器通过垫块安装在文丘里管上，有效的缩短了差压传感器引压管路的长度，并保证了正负两个方向引压管路的对称性，既可以保证测量精度，又可以直接使用被测气体介质作为引压介质，无需用特殊液体作为引压介质，增加了该测量装置的环境适应性和抗冲击能力；

(2)本发明测量装置中差压传感器安装所用的垫块上设计有多种特殊的限位结构，对差压传感器提供三个方向的限位功能，同时对差压传感器两侧引压嘴根部的焊缝接口提供额外的紧固措施，有效的提升了测量装置的抗冲击能力；

(3)本发明测量装置中文丘里管包括主管路，安装法兰，平面凸台，六方凸台，密封接嘴，卡箍限位槽等采用强度较高的金属材料，整体一次机加成型，有效的减少了焊缝数量，保证了装置的气密性，有效提高了可靠性；