[发明专利]便捷更换式孔板流量计

说明书

技术领域

本发明属于流量测量装置，具体涉及到取压室固定可快速更换多个孔板以满足不同流量测量需求的装置。

技术背景

当前应用的孔板流量计，绝大多数都是在孔板流量计的两侧利用止口分别与钢管的法兰连接，然后用螺栓和螺母将法兰紧固使其与管道形成一个整体，为了达到密封的目的在两侧法兰与孔板之间用石棉垫压紧。但对于测量精度要求较高时，这种密封方式不能满足要求。而且这种形式的孔板流量计其特点是孔板固定在取压室之中，即一种孔板对应一种取压室，对于管道内流量变化较大的流体也不能更换孔板，因为更换孔板要拆卸法兰装置。在保证测量精度的前提下，如果能够设计一种利用一个取压室可以适应多个孔板以达到适应不同流量测量的目的要求，是为本行业所求。在此前提下解决孔板的快速更换和孔板流量计的密封问题是非常关键的技术。这也是本发明所要解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用于气体、蒸汽和液体的流量测量的便捷更换式孔板流量计。

以下结合图1～图2对本发明的技术结构及原理予以说明。便捷更换式孔板流量计，具有孔板、左、右侧取压室、密封圈、直线电机、钢管、螺栓以及弹簧等。根据孔板流量计的工作原理，流量计由孔板和取压室两部分组成。孔板位于左右两侧取压室的中间，孔板流量计与系统的连接是通过取压室两侧的钢管再连接一段耐高压软管分别与流体管道相连。为了在孔板与取压室之间实现高精度密封，左、右两侧取压室加工有装入密封圈的凹槽，而一般的孔板流量计只用一个石棉垫或橡胶垫。装入孔板后为使左、右取压室准确定位，在两侧取压室上加工有两个相对称的半周圆形止口，同时在两侧取压室的下端穿有销钉，销钉的一端固定在左侧取压室下端的销钉孔内，也可以固定在右侧取压室下端的销钉孔内。当两个取压室在直线电机和弹簧的作用下进行对接时，销钉除了定位还将起到导向作用。现有的孔板流量计其孔板和取压室都是匹配固定的，如前述即一种孔板对应一种取压室，对管道内流量变化幅度较大的流体也不能更换孔板，因为更换孔板要拆卸与管路连接的法兰装置。在本发明中所有孔板的外圆直径均与两个取压室的两个半周圆形止口的内圆相同，所以对于不同的流量测量需求，相应的设有一系列多种内圆直径尺寸的孔板。当系统中的流量发生改变，所用孔板不适应时，不需要更换孔板流量计整体，只需更换适应于该流量范围的孔板即可。而且这时不需要拆卸流量计，只需驱动两个直线电机即可将两个取压室左右移开，更换孔板后可快速紧固，所用时间只需要1分钟左右即可达到便捷更换孔板的目的。

工作时，流体流经流量计中的孔板，在孔板附近造成局部收缩，流速增加，在其上、下游两侧产生静压力差，压力差分别由左、右侧取压室上的测量孔得出，在已知有关参数的条件下，根据流动连续性原理和伯努利方程可以推导出差压与流量之间的关系而求得流量。

本发明的有益效果及特点在于：将取压室分成两个独立部分，为了达到方便快捷更换孔板，采用了直线电机和弹簧来驱动取压室，特别适用于气体、蒸汽和液体其流量范围变化较大的测量。采用O型密封圈来替代石棉密封整个系统，使密封效果提高。本发明具有结构简单，维修方便，性能稳定，使用可靠等特点。

附图说明

附图1孔板流量计立体结构简图。

附图2本发明取压室剖面示意简图。

具体实施方式

以下通过实施例并结合附图对本发明的结构装置做进一步的说明。

便捷更换式孔板流量计，具有孔板、取压室、密封圈、直线电机、钢管、螺栓以及弹簧等。孔板1位于左侧取压室2与右侧取压室3之间，孔板与左、右取压室之间均采用密封圈4密封。左、右两侧取压室分别与钢管5焊接。左侧取压室2的外边缘设有两个螺栓孔支架6；右侧取压室3的外边缘设有两个电机支架7。两个直线电机8固定于电机支架7。两个螺栓9依次穿过螺栓孔支架6、弹簧10(弹簧设有弹簧座)、电机支架7与直线电机8头部的螺纹孔对接，螺栓9前端带有内螺纹，直线电机8前端带有外螺纹，螺栓9与直线电机8通过螺纹预先连接在一起但不紧固。直线电机8驱动螺栓使左、右两个取压室与孔板1等密封固定。左侧取压室2和右侧取压室3分别设有装入密封圈的凹槽11，装入孔板后为使左、右取压室准确定位，在两侧取压室上加工有两个相对称的半周圆形止口12和测取动、静压力差的测量孔15。在两侧取压室的下端设有销钉孔13以插入销钉14，销钉14的一侧固定在左侧取压室下端的销钉孔内，另一端传入右侧取压室相应的销钉孔，并可以在内滑动。孔板1的内圆直径根据需要可以有多种尺寸，孔板1的外圆直径与左、右取压室的两个半周圆形止口12的内圆相同。

在本实施例中，设计弹簧弹力15kg/cm，自然长度52mm，O型密封圈材料的直径3mm，凹槽深度2.5mm，孔板厚3mm，直线电机推力100Kg。启动直线电机8调节两个取压室之间距离，使弹簧保持自然伸长状态，同时弹簧10两侧刚好与取压室上的弹簧座相接触，两个取压室之间安装孔板的缝隙为4mm，将选定的孔板1放入取压室中半圆止口的内圆后，启动直线电机使直线电机杆向内侧收缩4mm，取压室密封即可完成。流体在其上、下游两侧产生的动、静压力差分别由左、右侧取压室上的测量孔15得出。如果系统内流量发生较大的改变时，为了提高测量精度，需要更换孔板，启动直线电机使直线电机杆向外伸长4mm，两取压室在弹簧10的作用力下自然分开，然后将孔板取出，更换所需要的孔板，启动直线电机如前，即完成了孔板流量计的安装。