[实用新型]一种凹弧形双流向均速管流量计

说明书

本实用新型涉及一种凹弧形双流向均速管流量计，包括沿直径插入测量管道中的检测杆、设置在检测杆内的总压管和静压管，总压管位于迎流面，静压管位于背流面，在检测杆的迎流面和背流面设置有总压孔和静压孔，所有的总压孔与总压管相连通，从总压管引出平均总压p；所有的静压孔与静压管相通，从静压管引出静压p；利用测得的总压p与静压p之差获取管道截面上平均流速的大小，其特征在于，检测杆的截面形状类似菱形，四边均为凹弧形，迎流面和背流面均为凸弧形，凹弧形的边相接之处为流线型。本实用新型能够有效提高均速管流量计的输出差压，提升均速管低流量测量的精度。

技术领域

本实用新型涉及均速管流量计。

背景技术

作为插入式流量仪表之一的均速管流量计(国外称Annubar、Verabar、Probar等)是60年代后期基于皮托管测速原理发展起来的一种差压式流量计。与传统流量传感器比，均速管流量计因其结构简单、安装拆卸方便、压力损失小、成本低的优势广泛应用于电力、冶金、石化等行业大口径管道的流量测量中。它具有以下诸多优点：

(1)应用范围广。均速管流量计可用于不含固体颗粒的所有流体的流量测量；适用的管道直径范围较宽，最小直径可达25mm，最大直径可达9m；可以测量不规则管道(如方形或矩形管道)的流量。

(2)均速管流量计结构简单、重量轻，安装、拆卸、维修方便，可实现不断流拆装，制造成本低。

(3)压力损失小、节能。均速管流量计的不可恢复压力损失仅占其输出差压的2～15％，仅为孔板的5％以下，明显减少了动力消耗，节能效果显著。

(4)准确度长期稳定性好。均速管流量计没有可动及易磨损部件，当管径大于300mm时，其准确度能达到±1％，稳定性为±0.1％，一般满足实用的要求。

均速管流量计是插入式差压流量传感器，其检测杆横截面外接圆直径远小于管道横截面直径，造成其输出差压较小，且易受检测杆下游漩涡的影响而产生波动，使均速管线性度、重复性难以提高。因此自均速管流量计问世以来，科研人员一直致力于其截面形状的研究，以增大均速管流量计输出差压，改善其线性度、重复性等性能指标。目前，应用最广泛的有4种均速管截面形状：圆形、菱形、Delta形和子弹头形。

(a)圆形：最早均速管检测杆截面形状，后来发现流体在雷诺数Re＜10⁵时，在圆截面上分离点为78°；而Re＞10⁶时，分离点将转为130°，当Re处于10⁵～10⁶之间时，分离点不确定，因而引出流量系数有近±10％的偏差。

(b)菱形：由美国DSI公司1978年推出，检测杆横截面存在锐边，流体在绕它们流动时，分离点被固定在锐边上。主要解决了圆形均速管流量计存在的流体分离点变化问题，可以获得较高的差压，但其重复性不是很理想。

(c)Delta形，由德国思科公司推出，其性能与菱形均速管相差不大，分离点固定的同时，均速管本身对流场也产生了较大影响，其下游区域出现了运动强度和尺度都较大的漩涡，受其影响，均速管差压波动较大，重复性受到影响，线性度也难以再有所提高。

(d)子弹头形，1992年由美国Veris公司推出，称为Verbar。Verbar在其弹头前端表面做了粗糙处理，提高其测量准确度。弹头形采用流线型的截面形状，降低了均速管对流场的影响，线性度有所提高。静压点的位置却使其输出差压相对其他类型均速管偏低不少，影响了它在低密度、低流速情况下的测量效果。

实用新型内容

本实用新型的目的是根据均速管截面形状与流场之间相互作用规律，提供一种新型截面形状均速管，命名为凹弧形双流向均速管流量计。本实用新型能够有效提高均速管流量计的输出差压，提升均速管低流量测量的精度，从而拓展差压式流量计的应用范围。本实用新型采取以下技术方案：