[发明专利]一种角接取压的双多孔板平衡型流量计

说明书

本发明涉及一种角接取压的双多孔板平衡型流量计，包括：上游部分、隔离环和下游部分；上游部分通过隔离环与下游部分连接；其中，隔离环包括中间外隔离环和中间内隔离环；上游部分与下游部分之间具有对称关系，上游部分包括上游密封腔、上游连接管道、上游多孔板、高压取压管、上游密封法兰和上游腔体，下游部分包括与上游部分中各结构对称的下游密封腔、下游连接管道、下游多孔板、低压取压管、下游密封法兰和下游腔体。本发明的有益效果是：本发明设置了双多孔板，高压取压口在上游多孔板的上游侧面，低压取压口在下游多孔板的下游侧面，压差大，相对误差小，测量精度高，流量范围更广。

技术领域

本发明涉及流量测量装置领域，更确切地说，它涉及一种角接取压的双多孔板平衡型流量计。

背景技术

流量测量是低温空气分离等流体工艺保证流程安全、高效运行的基本，单孔板差压流量计及平衡流量计具有结构和测量原理简单的优点，是最广泛应用的低温流量计之一。相比于单孔板差压流量计，平衡流量计具有精度更高(0.3％-0.5％)，量程更宽(10:1)以及压降更小的特点，近年来逐渐取代单孔板流量计。目前应用的平衡流量计的节流元件都是单块多孔板，依然存在流量系数随流量(雷诺数)缓慢变化，即不能保持常数的问题，导致测量精度下降。空间技术的快速发展对液氧、液氢等低温推进剂以及相应的流量测量技术的需求大大提高。因此，需要改进现有平衡流量计结构获得更高的测量精度。

现有的技术中，论文《3D numerical investigation of energy transfer andloss of cavitation flow in perforated plates》(Xiaogang Xu,Liang Fang,AnjunLi,Zhenbo Wang and Shuxun Li.Engineering applications of computational fluidmechanics,2020,14(1),1095-1105)基于计算流体力学方法证明了多块多孔板相对单多孔板，能够遏制空化现象对测量精度的影响，但是论文没有提出实现多块多孔板的流量计结构。

论文《Aerodynamics analysis of superheated steam flow through multi-stage perforated plates》(Jin-yuan Qian,Cong-wei Hou,Jia-yi Wu,Zhi-xin Gao,Zhi-jiang Jin,International Journal of Heat and Mass Transfer,2019,141:48-57)，基于计算流体力学方法及实验测量数据，计算了双多孔板的压降特性，证实了存在一个临界板间距，压降存在最大值。该论文计算的压降，低压取压口在第二多孔板的下游，没有提出实现该双孔板流量计的结构，且所选板间距范围内相对于单多孔板，压降损失均有显著提高。

中国公开的发明专利申请书：一种双多孔板平衡型流量计的制作方法，公开了一种双多孔板的平衡流量计结构。该结构为法兰取压，即上游取压口在第一块多孔板的上游25.4mm距离处，下游取压口在两块多孔板之间，取压管需径向穿过法兰。本申请发明专利为双多孔板的角接取压结构，结构与之完全不同。

中国实用新型专利201920160245.9公开了一种三块孔板平衡型流量计。除了上游的高压取压口，两两孔板之间设置有低压取压口，以提高测量的准确性及减少流量计对水流的影响。该专利没有给出流量计具体结构，也没有指定孔板间的距离，从而无法说明孔板间距的影响，取压口为三个。

中国实用新型专利201921822170.2公开了一种双层流量计蜂窝整流器，该结构包含第一级和第二级两块多孔板，两块多孔板都作为整流器使用，以实现流体在进入流量计前更好的整流效果。该专利并不是流量计的节流装置。