[发明专利]涡轮式介质流量变换器

说明书

本项发明属于机械制造业范围，更具体说，属于涡轮式介质流量变换器。

本项发明用来在许多工业部门，如石油、石油加工、化工和其它工业部门对变粘度液体的流量进行测量是最适当的。

当前，用来测量介质流量的涡轮式流量计，具有比较低的测量精度和比较窄的测量范围，这些问题是由于流量计特性的非直线性和对粘度变化的敏感性造成的。这种情况的发生是因为在使用涡轮式流量变换器的工艺装备中，流动介质的流量和粘度在宽大的范围进行变化。因此，当前存在着这样的课题，要保证在介质的流量和粘度具有宽大变化范围的情况下，具有比较高的测量介质流量的精度。

广为人知的是一种含有圆柱形壳体的涡轮式介质流量变换器（JP，A，52-25748）。在壳体内沿介质流的流向顺次安装有介质流的第一整流器，介质流轴向力的补偿器，叶轮和介质流的第二整流器。介质流的每一整流器制作为与壳体位于同一轴线，对着介质流流向的整流罩，并且在整流罩上沿径向安置有固定在壳体内的肋板。轴向力的补偿器制作成截锥状，并且以截锥较小的底面与第一整流罩的端面相作用。在轴向力补偿器的侧表面上，沿全部周边均匀地制作出平行于母线的通槽。叶轮安装得与壳体具有同一轴线，并且能够在壳体内转动。在安置叶轮区域内的壳体壁上，装有信号传送器的敏感元件，当对着敏感元件顺次放置叶轮的每一叶片时，该敏感元件将发生信号。

以上所述的变换器，可以测量具有各种不同粘度的介质的流量。但是，在结构上这样实施用于该变换器中的轴向力补偿器，由于通槽为直的，所以不能保证形成均匀的速度图和影响雷诺临界数的足够的介质流的紊流度，这样将降低测量精度，并且使测量范围变窄，叶轮工作的自适应区起始于雷诺临界数，在自适应区内，将达到变换的静力特性的直线化，减少被测介质粘度变化的影响。

本项发明的基本任务是研制一种涡轮式介质流量变换器，并且在结构上这样设计轴向力补偿器，当被测介质的流量和粘度在宽大的范围内变化时，这种结构设计可以保证有比较高的测量精度。

所提出的任务是这样解决的，涡轮式介质流量变换器内含有圆柱形壳体，在壳体内沿介质流的流向顺次安装有介质流的第一整流器，介质流轴向力的补偿器，叶轮和介质流的第二整流器，第一整流器制作为与壳体位于同一轴线，对着介质流流向放置的整流罩，并且在整流罩上沿径向安装有固定在壳体内的肋板，轴向力补偿器制作成截锥状，该截锥以其较小的底面与整流罩的端面相作用，并且在补偿器的侧表面上沿全部周边均匀地制作出通槽，叶轮安装得与壳体具有同一轴线，而且能够转动，第二整流器安置得与第一整流器相对垂直于叶轮转动轴线的平面是对称的，并且制作得相似于第一整流器，另外，在安置叶轮区域内的壳体壁上，装有信号传送器的敏感元件，当对着敏感元件顺次放置叶轮的每一叶片时，该敏感元件将发生信号，根据本项发明，补偿器的每条通槽要这样制作，使得通槽的纵向轴线在通过叶轮转动轴线平面上的投影与叶轮的转动轴线组成一个界于7～20°的夹角，并且该角以其顶点对着叶轮叶片倾斜角的顶点，在补偿器较大底面的范围内，全部通槽横截面的面积为叶轮入口处的通过截面面积的2～6%。

为了减少叶轮叶片的正面阻力，保证冲来的介质流无冲击地进入叶轮，以及减小靠在叶轮前面部分上的粘性摩擦力的力矩，将叶轮每个叶片的入口边缘的外形用两个平面来组成是适当的，两个平面的夹角在2/3（90°-γ）到（90°-γ）的范围内，这里的γ是叶轮叶片相对叶轮转动轴线的倾斜角。

下面利用对具体实施例的说明和对附图的引证详细解释本项发明。

图1表示根据本项发明制作的涡轮式介质流量变换器的纵剖面;

图2为图1上的Ⅱ-Ⅱ剖面。

图3为介质流轴向力的补偿器上通槽的分布简图。