專利名稱：一種插入式流量計的制作方法
技術領域：
本發明涉及自動測量技術領域，更具體地說，涉及一種插入式流量計。
背景技術：
插入式流量計用于測介質管道中心的流速，是一種采用皮托管原理提取管道中心流體流速(全壓-靜壓=動壓)再換算成流體體積流量與質量流量的差壓式流量計。插入式流量計包括取壓管和設置在取壓管底端即檢測端的探針(也稱作取壓頭)，該探針為插入式流量計的傳感元件，上述取壓管內分別設置有全壓通道和靜壓通道，探針的迎流側開設有與全壓通道連通的全壓孔，背流側開設有與靜壓通道連通的靜壓孔。工作時，將插入式流量計的探針插入管道中心，全壓孔對正流體的來流方向，靜壓孔對正流體的去流方向，全壓與靜壓之差即為管道中心的實測差壓，再由該探針的風洞標定曲線擬合出該點的標準差壓，根據標準差壓來計算流體的流量。同時還需用壓力變送器測出流體壓力，用熱電阻溫度計測出流體溫度，把標準差壓信號、壓力信號、溫度信號同時引入流量積算儀或直接接入DCS系統，一方面對探針的流量方程進行解算，再一方面對流體進行壓力、溫度補償，以保證測量精度，并用數字顯示出差壓、壓力、溫度、瞬時流量、累積流量、等參數?，F有插入式流量計的探針多為圓柱形或者楔形，探針的迎流側面朝向迎流側凸出。流體流過迎流側面之后，迎流側面兩端的凸弧面對流體產生的阻力較小，使得探針處流體的流動狀態發生紊亂，雖然流體的流動方向會發生改變，但是大多流體會順著凸弧面朝背流側流去，嚴重影響了背流側流體的流動狀態，進而影響了對靜壓的測量，以致影響測量的穩定性和準確度。綜上所述，如何減小流體紊流對靜壓的影響，提高測量穩定性和準確度，是目前本領域技術人員亟待解決的技術問題。
發明內容
有鑒于此，本發明的目的在于提供一種插入式流量計，減小流體紊流對靜壓的影響，提高測量穩定性和準確度。為了達到上述目的，本發明提供如下技術方案:一種插入式流量計，包括取壓管和設置在所述取壓管底端的探針，所述探針包括位于迎流側的第一側壁和位于背流側的第二側壁，所述第一側壁上開設有全壓孔，所述第二側壁上開設有靜壓孔；所述探針還包括:設置在所述第一側壁與所述第二側壁的連接端處，并沿所述取壓管的軸線方向延伸的阻擋部，所述阻擋部的迎流側面為朝著所述背流側凹陷的弧面或者沿與流體的流動方向相垂直的方向延伸的平面。優選的，上述插入式流量計中，所述阻擋部為兩個，兩個所述阻擋部分別設置在所述第一側壁與所述第二側壁的兩個連接端處。優選的，上述插入式流量計中，兩個所述連接端的連線與所述取壓管的軸線位于同一平面內。優選的，上述插入式流量計中，所述阻擋部的迎流側面和背流側面關于所述連線對稱設置。優選的，上述插入式流量計中，所述第一側壁和所述第二側壁均為凸弧柱面。優選的，上述插入式流量計中，所述第一側壁與所述迎流側面圓滑過渡，所述第二側壁與所述阻擋部的背流側面圓滑過渡。優選的，上述插入式流量計中，所述第一側壁的底端為沿著所述探針的頂端到其底端的方向朝所述背流側傾斜的第一斜面，所述全壓孔開設在所述第一斜面上。優選的，上述插入式流量計中，所述第二側壁的底端為沿著所述探針的頂端到其底端的方向朝所述迎流側傾斜的第二斜面，所述靜壓孔開設在所述第二斜面上。優選的，上述插入式流量計中，所述全壓孔和所述靜壓孔的軸線相平行，且兩者的軸線均位于沿所述流動方向延伸的平面內。優選的，上述插入式流量計中，所述探針垂直于所述取壓管軸向的截面形狀為翼型，且所述翼型的前緣和后緣形狀相同。從上述的技術方案可以看出，本發明提供的插入式流量計包括取壓管和設置在取壓管底端的探針，探針包括位于迎流側的第一側壁和位于背流側的第二側壁，第一側壁上開設有全壓孔，第二側壁上開設有靜壓孔；探針還包括設置在第一側壁與第二側壁的連接端處，并沿取壓管的軸線方向延伸的阻擋部，阻擋部的迎流側面為朝著背流側凹陷的弧面或者沿與流體的流動方向相垂直的方向延伸的平面。應用本發明提供的插入式流量計時，將探針插入管道中心，使第一側壁以及全壓孔對正流體的來流方向，第二側壁以及靜壓孔對正流體的去流方向，此時阻擋部處于管道截面上；管道內的流體流向探針時受到阻擋部的迎流側面的阻力較大，減小了紊流，進而促使流體沿著背離流動方向流去；也就是說，上述阻擋部能夠促使流體向遠離背流側的方向流去，減少了向背流側流動的流體，即減少了管道內向靜壓孔流動的流體，減小了流體紊流對靜壓的影響，增大了動壓，從而提高了測量穩定性和準確度。
為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1是本發明實施例提供的插入式流量計的結構示意圖；圖2是本發明實施例提供的插入式流量計的仰視圖；圖3是本發明實施例提供的探針的結構示意圖；圖4是本發明實施例提供的探針的左視圖。
具體實施例方式本發明實施例提供了一種插入式流量計，減小了流體紊流對靜壓的影響，提高了測量穩定性和準確度。
為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。請參考附圖1-4，本發明實施例提供的插入式流量計包括取壓管2、探針I和阻擋部13 ;其中:探針I設置在取壓管2的底端；探針I包括位于迎流側的第一側壁11和位于背流側的第二側壁12，第一側壁11上開設有全壓孔112，第二側壁12上開設有靜壓孔；阻擋部13設置于探針I上，其位于第一側壁11與第二側壁12的連接端處，并沿取壓管2的軸線方向延伸的阻擋部13，該阻擋部13的迎流側面為朝著背流側凹陷的弧面或者沿與流體的流動方向相垂直的方向延伸的平面。為了便于描述，應用上述插入式流量計時，將該流量計沿豎直方向插入管道內，SP如圖1所示，該圖中的箭頭方向為流體的流動方向，取壓管2的底端即為取壓管2的檢測端；則阻擋部13為沿豎直方向延伸的條形凸起。應用本發明實施例提供的插入式流量計時，將探針I插入管道中心，使第一側壁
11以及全壓孔112對正流體的來流方向，第二側壁12以及靜壓孔(圖中未示出)對正流體的去流方向，此時阻擋部13處于管道截面上；管道內的流體流向探針I時受到阻擋部13的迎流側面的阻擋。阻擋部13的迎流側面為朝著背流側凹陷的弧面時，阻擋部13為由內向外減縮的尖狀條形凸起，流體經過探針時，阻擋部13的迎流側面對流體產生阻擋，改變了流體的流動方向，使流體在凹陷的弧面內沿著背離流動方向反射出去形成回流，即流體經過阻擋部13會向遠離背流側的方向流去；阻擋部13的迎流側面為沿與流體的流動方向相垂直的方向延伸的平面時，該阻擋部13為擋板結構，流體經過與其流動方向垂直設置的阻擋部13之后，經過迎風側面的阻擋會朝著與流動方向相反的方向，即沿著原路回流。所以，管道內的流體流向探針I時受到阻擋部13的迎流側面的阻力較大，減小了紊流，進而促使流體沿著背離流動方向流去；也就是說，上述阻擋部13能夠促使流體向遠離背流側的方向流去，減少了向背流側流動的流體，即減少了管道內向靜壓孔流動的流體，減小了流體紊流對靜壓的影響，增大了動壓，從而提高了測量穩定性和準確度。優選的，上述實施例提供的插入式流量計中，阻擋部13為兩個，兩個阻擋部13分別設置在第一側壁11與第二側壁12的兩個連接端處。需要說明的是，此處的連接端為第一側壁11與第二側壁12相對接處。如圖2所示，其中一個阻擋部13位于第一側壁11與第二側壁12的一個連接端處，另一個阻擋部13位于第一側壁11與第二側壁12的另一個一個連接端處，此時兩個阻擋部13對稱設置在全壓孔112的兩側。兩個阻擋部13分別對探針I兩側的流體進行阻擋，使探針I兩側流體均向遠離背流側的方向流去，減少了兩側向背流側流動的流體，即分別減少了管道內探針I的兩側向靜壓孔流動的流體，提高了測量穩定性和準確度。進一步的方案中，兩個連接端的連線與取壓管2的軸線位于同一平面內。此時第一側壁11和第二側壁12分別位于上述平面的兩側，該平面將取壓管的橫截面平均分為兩個半圓，兩個連接端分別位于探針I的最大阻擋截面的兩端，則兩個阻擋部13位于探針I的最大橫截面處，流體流過時，阻擋部13能最大程度地對流體產生阻擋，減少了流向靜壓孔的流體，進一步提高了測量的穩定性和準確度。當然，上述阻擋部13還可以位于探針I的其他橫截面處，但要滿足阻擋部13的最外端位于探針I的最大橫截面以外，以保證其能發揮阻擋作用即可。上述實施例提供的插入式流量計中，阻擋部13的迎流側面和背流側面關于上述連線對稱設置。此時，阻擋部13的迎流側面和背流側面的形狀相同，背流側面為朝著背流側凹陷的弧面或者沿與流體的流動方向相垂直的方向延伸的平面。這樣一來，受紊流的影響，流向背流側的流體在向靜壓孔流動的過程中，背流側面會改變流體的方向，使流體朝遠離靜壓孔的方向流去，減小了流體紊流對靜壓的影響，進一步提高了測量穩定性和準確度。具體的，上述實施例提供的插入式流量計中，第一側壁11和第二側壁12均為凸弧柱面。此時探針I由兩個圓柱體或者弧形柱體對接而成，便于在探針I上開設全壓通道和靜壓通道，而且弧形面表面比較圓滑，沒有棱角，減少了灰塵顆粒在探針I側面上的堆積。當讓，第一側壁11還可以為方形柱體或者楔形柱體，本實施例對此不做具體限定。上述實施例提供的插入式流量計中，第一側壁11與迎流側面圓滑過渡，第二側壁
12與阻擋部13的背流側面圓滑過渡。此時探針I與阻擋部13圓滑過渡相連，第一側壁11與迎流側面以及第二側壁12與背流側面相連的位置均設置為弧形連接，流體流過該處時，不會發生劇烈的流動，降低了流體的紊流現象，進而提高了測量的穩定性和準確性。為了進一步優化上述技術方案，本實施例提供的插入式流量計中，第一側壁11的底端為沿著探針I的頂端到其底端的方向朝背流側傾斜的第一斜面111，全壓孔112開設在第一斜面111上。如圖3所示，圖中的箭頭方向為流體的流動方向，第一側壁11的底端為沿豎直向下的方向順著流動方向傾斜的第一斜面111，全壓孔112開設在第一斜面111上，則流向全壓孔112的流體內的雜質灰塵會由于重力沿著第一斜面111向下移動，避免了流體內雜質堵塞全壓孔112，提高了測量的準確性。優選的，該插入式流量計中，第二側壁12的底端為沿著探針I的頂端到其底端的方向朝迎流側傾斜的第二斜面121，靜壓孔開設在第二斜面121上。此時，第二側壁12的底端為沿豎直向下的方向逆著流動方向傾斜的第二斜面121，流向靜壓孔的流體內的雜質灰塵會由于重力沿著第二斜面121向下移動，避免了流體內雜質堵塞靜壓孔，進一步提高了測量的準確性。上述實施例提供的插入式流量計中，全壓孔112和靜壓孔的軸線相平行，且兩者的軸線均位于沿流動方向延伸的平面內。如圖2所示，全壓孔112的軸線與靜壓孔的軸線形成的平面和第一側壁11與第二側壁12的兩個連接端的連線垂直，全壓孔112位于第一側壁11的中間位置處，靜壓孔位于第二側壁12的中間位置處，兩者對稱設置在第一側壁11與第二側壁12的兩個連接端的連線的兩側，便于兩個孔的加工制造。進一步的方案的插入式流量計中，探針I垂直于取壓管2軸向的截面形狀為翼型，且翼型的前緣和后緣形狀相同。此時，翼型探針I兩端呈尖瘦狀的翼展即為探針I上的阻擋部13，翼展兩側分別設置有兩個取壓孔，對正流體的來流方向的取壓孔為全壓孔，對正流體的去流方向的取壓孔為靜壓孔。流體流經翼展之后，其流動方向會發生改變，朝遠離背流側的方向流動，減少了管道內向靜壓孔流動的流體，減小了流體紊流對靜壓的影響，增大了動壓，從而提高了測量穩定性和準確度。本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
權利要求
1.一種插入式流量計，包括取壓管(2)和設置在所述取壓管(2)底端的探針(1)，所述探針(I)包括位于迎流側的第一側壁(11)和位于背流側的第二側壁(12)，所述第一側壁(11)上開設有全壓孔(112)，所述第二側壁(12)上開設有靜壓孔；其特征在于，所述探針(I)還包括: 設置在所述第一側壁(11)與所述第二側壁(12 )的連接端處，并沿所述取壓管(2 )的軸線方向延伸的阻擋部(13)，所述阻擋部(13)的迎流側面為朝著所述背流側凹陷的弧面或者沿與流體的流動方向相垂直的方向延伸的平面。
2.根據權利要求1所述的插入式流量計，其特征在于，所述阻擋部(13)為兩個，兩個所述阻擋部(13)分別設置在所述第一側壁(11)與所述第二側壁(12)的兩個連接端處。
3.根據權利要求2所述的插入式流量計，其特征在于，兩個所述連接端的連線與所述取壓管(2)的軸線位于同一平面內。
4.根據權利要求3所述的插入式流量計，其特征在于，所述阻擋部(13)的迎流側面和背流側面關于所述連線對稱設置。
5.根據權利要求1所述的插入式流量計，其特征在于，所述第一側壁(11)和所述第二側壁(12)均為凸弧柱面。
6.根據權利要求5所述的插入式流量計，其特征在于，所述第一側壁(11)與所述迎流側面圓滑過渡，所述第二側壁(12)與所述阻擋部(13)的背流側面圓滑過渡。
7.根據權利要求1所述的插入式流量計，其特征在于，所述第一側壁(11)的底端為沿著所述探針(I)的頂端到其底端的方向朝所述背流側傾斜的第一斜面(111)，所述全壓孔(112)開設在所述第一斜面(111)上。
8.根據權利要求7所述的插入式流量計，其特征在于，所述第二側壁(12)的底端為沿著所述探針(I)的頂端到其底端的方向朝所述迎流側傾斜的第二斜面(121)，所述靜壓孔開設在所述第二斜面(121)上。
9.根據權利要求1所述的插入式流量計，其特征在于，所述全壓孔(112)和所述靜壓孔的軸線相平行，且兩者的軸線均位于沿所述流動方向延伸的平面內。
10.根據權利要求1所述的插入式流量計，其特征在于，所述探針(I)垂直于所述取壓管(2 )軸向的截面形狀為翼型，且所述翼型的前緣和后緣形狀相同。
全文摘要
本發明提供了一種插入式流量計，包括取壓管和設置在取壓管底端的探針，探針包括位于迎流側的第一側壁和位于背流側的第二側壁，第一側壁上開設有全壓孔，第二側壁上開設有靜壓孔；探針還包括設置在第一側壁與第二側壁的連接端處，并沿取壓管的軸線方向延伸的阻擋部，阻擋部的迎流側面為朝著背流側凹陷的弧面或者沿與流體的流動方向相垂直的方向延伸的平面。應用本發明提供的插入式流量計時，阻擋部處于管道截面上；管道內的流體流向探針時受到阻擋部的迎流側面的阻力較大，減小了紊流，進而促使流體沿著背離流動方向流去；即減少了管道內向靜壓孔流動的流體，減小了流體紊流對靜壓的影響，增大了動壓，從而提高了測量穩定性和準確度。
文檔編號G01F1/36GK103196500SQ201310122498
公開日2013年7月10日 申請日期2013年4月9日 優先權日2013年4月9日
發明者郭維河, 孫式偉, 李玉福, 陳玉明, 蘇生華, 李振強, 劉文武, 孫亞蕾, 魏紹紅, 劉敏, 盛春玲, 郝樹紅, 王艷芬, 王進, 李曉蕾 申請人:萊蕪鋼鐵集團電子有限公司
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