[发明专利]内置式中部通孔动节流元件流量计

摘要

本发明公开了一种内置式中部通孔动节流元件流量计，属于自动检测技术领域中的节流式流量计；本发明采用内置式中部通孔动节流元件，动节流元件内外压力平衡，被测流体压力由流量计耐压壳体承受，故可使用薄壁厚动节流元件；防堵塞机构的主体为挠性过滤介质或过滤膜片，结构简单；与差压式流量计以使用孔板不同，本发明以使用动文丘里管为主，文丘里管具有流动阻力损失小、使用年限长、精度较高、管道不易堵塞等优点。本发明结构简单，容易制造，性价比高，测量中的耗能较少，可应用于小管径及脏污流体的流量测量，具有取代差压式流量计及部分小管径的超声波流量计的发展前景。

主权项

一种内置式中部通孔动节流元件流量计，由中部通孔动节流元件（4）、端管（3）、机壳（5）、传感器（6）及防堵塞机构（1、2）组成，其特征是：中部通孔动节流元件（4）内置在由流量计入口端端管（3）、流量计出口端端管（3）及机壳（5）组成的刚性耐压壳体内，内置的动节流元件（4）将刚性耐压壳体内的空间分隔成两个腔室，即包括动节流元件（4）内部中部通孔在内的内腔室，以及中部通孔动节流元件（4）外表面与刚性耐压壳体间的外腔室；根据被测流体在外腔室中是否有分流，内置式中部通孔动节流元件流量计有两种结构形式：一种结构形式允许流入流量计的被测流体在外腔室中有一个分流，在这种结构形式中，中部通孔动节流元件（4）入口端靠近流量计入口端端管（3），中部通孔动节流元件（4）出口端靠近流量计出口端端管（3），动节流元件（4）内孔的轴线与上述两个端管（3）内孔的轴线重合，但动节流元件（4）与上述两个端管（3）均不接触，两个不接触处均为允许内置的动节流元件（4）作轴向微量位移的环形间隙，对于不清洁的被测流体，防堵塞机构是在上述两个环形间隙内，部分或全部填充挠性过滤介质（1），形成的两个圆环状的过滤层，过滤层可跟随动节流元件（4）的轴向位移做同样的轴向伸缩，使得被测流体只有经过这两个过滤层才能流进或流出外腔室，防堵塞机构还可以是两个与端管（3）等口径的圆筒状的过滤膜片（2），每个过滤膜片（2）的两端分别连接动节流元件（4）一端及靠近该端的端管（3），过滤膜片（2）可跟随动节流元件（4）的轴向位移做同样的轴向伸缩，使得被测流体只有经过这两个过滤膜片（2）才能流进或流出外腔室，上述连接关系形成一个流体从流量计入口端端管（3）入口流入，接着流过动节流元件（4）入口端防堵塞机构内孔，再流过动节流元件（4）中部通孔，然后流过动节流元件（4）出口端防堵塞机构内孔，最后从流量计出口端端管（3）出口流出的内腔室流动通道，而被测流体在外腔室的分流是从动节流元件（4）与流量计入口端端管（3）间的防堵塞机构流入，再流过外腔室，然后从动节流元件（4）与流量计出口端端管（3）间的防堵塞机构流出并与内腔室流出的流体汇合，在这种结构形式中，中部通孔动节流元件（4）由无外摩擦力、内摩擦力小、轴向反弹力小的弹性支承元件（9）支承定位在刚性耐压壳体内，并由传动机械机构将被测流体对动节流元件（4）的推力传递到力传感器（6）；另一种结构形式不允许流入流量计的被测流体在外腔室存在分流，这种结构形式需要在中部通孔动节流元件（4）的一端且仅在一端密封配接弹性膜片（13）或波纹管（15），以阻止被测流体在外腔室形成分流，中部通孔动节流元件（4）入口端靠近流量计入口端端管（3），中部通孔动节流元件（4）出口端靠近流量计出口端端管（3），动节流元件（4）内孔的轴线与上述两个端管（3）内孔的轴线重合，但动节流元件（4）与上述两个端管（3）不接触或不直接接触，在其中的不接触处，在动节流元件（4）与靠近该不接触处的端管间留有允许内置的动节流元件（4）作轴向微量位移的环形间隙，该环形间隙还有连通内、外腔室的作用，在另一个不直接接触处，环形弹性膜片（13）的内缘或波纹管（15）的一端密封配接在动节流元件（4）靠近该不直接接触处的一端上，环形弹性膜片（13）的外缘或波纹管（15）的另一端密封连接在靠近该不直接接触处的端管（3）上，上述密封连接使得流量计的内、外腔室虽然是连通的，但被测流体却不能在外腔室中形成分流，在动节流元件（4）一端配接弹性膜片（13）时，弹性膜片（13）还可对动节流元件（4）配接弹性膜片（13）的那一端起支承定位的作用，动节流元件（4）另一端由无外摩擦力、内摩擦力小、轴向反弹力小的弹性支承元件（9）支承定位在刚性耐压壳体内，在动节流元件（4）一端配接波纹管（15）时，波纹管（15）一端与动节流元件（4）该端密封连接，波纹管（15）另一端与靠近动节流元件（4）该端的端管（3）密封连接，动节流元件（4）的两端均由无外摩擦力、内摩擦力小、轴向反弹力小的弹性支承元件（9）支承定位在刚性耐压壳体内，在这种结构形式中，防堵塞机构按如下方式设置，当动节流元件（4）的一端配接的是弹性膜片（13）时，在弹性膜片（13）与其所连接端管（3）间大于端管（3）口径的空隙处，部分或全部填充挠性过滤介质（1），形成一个圆环状的过滤层，过滤层可跟随动节流元件（4）的轴向移动做同样的轴向伸缩，使得上述空隙大小因动节流元件（4）轴向移动产生微小变化时，被测流体只有经过这个过滤层才能进出上述空隙，而在动节流元件（4）不配接弹性膜片（13）的另一端与靠近该端的端管（3）间的环形间隙内，部分或全部填充挠性过滤介质（1），形成一个圆环状的过滤层，过滤层可跟随动节流元件（4）的轴向位移做同样的轴向伸缩，使得被测流体只有经过这个过滤层才能流进或流出外腔室，动节流元件（4）一端配接弹性膜片（13）的流量计的防堵塞机构还可以是两个与端管（3）等口径的圆筒状的过滤膜片（2），每个过滤膜片（2）的两端分别与动节流元件（4）一端及靠近该端的端管（3）连接，过滤膜片（2）可跟随动节流元件（4）的轴向位移做同样的轴向伸缩，使得被测流体只有经过这两个过滤膜片（2）才能进出上述两处间隙，当动节流元件（4）的一端配接的是波纹管（15）时，在这个波纹管（15）内部大于波纹管（15）口径的被测液体可到达的各单波的空隙内，部分或全部填充挠性过滤介质（1），在波纹管（15）每个单波内部都形成一个圆环状的过滤层，各单波过滤层均可跟随波纹管（15）的轴向伸缩做相应的轴向伸缩，使得上述各单波空隙的大小因动节流元件（４）轴向移动产生微小变化时，被测流体只有经过各单波的过滤层才能流进或流出各单波空隙，在动节流元件（４）不配接波纹管（15）的另一端与靠近该端的端管（３）间的环形间隙内，部分或全部填充挠性过滤介质（１），形成一个圆环状的过滤层，过滤层可跟随动节流元件（４）的轴向位移做同样的轴向伸缩，使得被测流体只有经过这个过滤层才能流进或流出外腔室，动节流元件（４）一端配接波纹管（15）的流量计的防堵塞机构还可以是两个与端管（３）等口径的圆筒状的过滤膜片，一个过滤膜片（２）封闭波纹管（15）中所有单波内部大于波纹管（15）口径的被测液体可到达的空隙，过滤膜片（2）可跟随动节流元件（４）的轴向位移做同样的轴向伸缩，使得被测流体只有经过过滤膜片（２）才能进出波纹管（15）上述各单波空隙，另一个过滤膜片（２）的两端分别连接动节流元件（４）不配接波纹管（15）的那一端及靠近该端的端管（3），过滤膜片（２）可跟随动节流元件（４）的轴向位移做同样的轴向伸缩，使得被测流体只有经过过滤膜片（２）才能进出上述环形间隙。