本发明专利技术提出一种大范围角度自适应均速管流量计，属于测量测试技术领域，包括感压元件和测量装置，感压元件包括感压体和破涡器，测量装置包括自动换向三通阀、压差传感器和流量显示器；感压体包括安装基座、感应部和测压部，感应部内设置有互不连通的均压腔，外侧设置破涡器；各均压腔分别设置感压孔，还设置有引压腔和测压孔；引压腔连通测压孔和均压腔；高压区测压孔分别连接自动换向三通阀的进口和换向口，自动换向三通阀的出口通过压差传感器连通低压区测压孔，选择压差较大的一侧进行导通；压差传感器检测出两侧的压差值，换算得到流量，在流量显示器上显示。本发明专利技术解决了现有技术在进行流量测量中由于偏角产生测量误差的问题。的问题。的问题。
【技术实现步骤摘要】
一种大范围角度自适应均速管流量计
[0001]本专利技术属于测量测试
，具体涉及一种大范围角度自适应均速管流量计。
技术介绍
[0002]流量作为一种基础物理量，广泛存在于各类科研生产和生活中，研究流量测量技术与装备对于工业生产、能源传输、电力工程等方面均有着非常重要的意义。
[0003]其中均速管流量计因其插入式结构，管道截面多点测量等特点，使其得到快速的发展与应用，特别是在DN200口径以上的大直径管道中，均速管流量计的应用比例更是高达到50％以上。
[0004]均速管流量计是基于毕托管测速原理发展演化而来的，为了使均速管流量计具有更加稳定的流量系数、更大的输出压力、相对较小的阻力损失以及更佳的防堵性能，研究人员针对均速管流量计的截面形状、取压孔位置、取压孔数量、取压孔形状和大小进行了大量的数值或者实验研究。研究过程中，研究者均以假定均速管流量计测压孔方向与流动方向无偏转为前提，但是在实际使用中管路内流动的流体不可避免的具有一定的偏角，而且在实际安装过程中工作人员也无法确保均速管流量计取压孔与来流方向夹角完全符合理想状态。因此流量计的实际测量结果与理想状态往往存在一定的偏差，并且测量偏差随偏角的增大而增大。
[0005]经过调研，目前针对消除均速管流量计偏角误差的研究很少，仅有的角度自适应压差式流量计的偏角误差消除方法是通过多通道压差测量得到来流的偏角误差，进而修正流量计的流量修正系数，此方法可以很好地修正流量测量过程中的偏角误差，提高流量测量精度，但是流量计的总体结构以及算法较为复杂，工业成本较高。
[0006]综上，现有技术在进行流量测量中，由于管路内流体流动偏角或流量计安装偏角所带来的测量误差，降低了管路流量测量的准确性，需要进行改进。
技术实现思路
[0007]本专利技术提供一种大范围角度自适应均速管流量计，目的是解决现有技术在进行流量测量中，由于管路内流体流动偏角或流量计安装偏角所带来的测量误差，降低了管路流量测量的准确性的问题。
[0008]本专利技术的目的是通过如下技术方案实现的：
[0009]一种大范围角度自适应均速管流量计，包括感压元件和测量装置，感压元件包括感压体和破涡器，测量装置包括自动换向三通阀、压差传感器和流量显示器；
[0010]感压体包括一体的安装基座、感应部和测压部，感应部和测压部分别同轴设置在安装基座的两侧；
[0011]安装基座截面为圆形，感应部的外形为圆柱状，内部沿轴向设置有三个互不连通的均压腔，分别为第一均压腔、第二均压腔和第三均压腔，第一均压腔和第二均压腔沿感应部直径和轴线所构成的平面对称设置，第三均压腔与第一均压腔和第二均压腔平行设置；
[0012]感应部外侧沿周向设置有奇数个平行的薄片式破涡器，破涡器长度与感应部轴向长度一致，沿感应部直径和轴线所构成的平面对称设置，正中位置的破涡器设置在第一均压腔和第二均压腔之间隔离面朝向感应部外侧的延长线上；
[0013]第一均压腔、第二均压腔和第三均压腔分别沿轴向设置有感压孔，连通腔体和感应部外部，第一均压腔、第二均压腔和第三均压腔上设置的感压孔分别为第一高压感压孔、第二高压感压孔和低压感压孔，第一高压感压孔和第二高压感压孔位于破涡器形成的高压区，关于过前滞点的中心线对称，低压感压孔位于感应部的低压区，与前滞点沿周向呈180
°
夹角；
[0014]测压部和安装基座内还设置有引压腔，引压腔包括第一引压腔、第二引压腔和第三引压腔，测压部上沿圆周方向设置有第一测压孔、第二测压孔和第三测压孔；
[0015]第一引压腔与第一均压腔同轴设置，连通第一测压孔和第一均压腔；第二引压腔与第二均压腔同轴设置，连通第二测压孔和第二均压腔；第三引压腔与第三均压腔同轴设置，连通第三测压孔和第三均压腔；
[0016]第一测压孔和第二测压孔分别通过气管连接进入自动换向三通阀的进口和换向口，自动换向三通阀的出口通过气管连接进入压差传感器的高压侧，第三测压孔通过气管连接进入压差传感器的低压侧，自动换向三通阀选择压差较大的一侧进行导通；
[0017]压差传感器检测出导通的高压侧与低压侧的压差值，检测到的压差值与管路流量呈比例关系，通过换算得到管路中流体的流量，通过流量显示器显示。
[0018]进一步地，破涡器有若干个，等角度均匀间隔布置于前驻点
±
120
°
的范围内，并沿感应部直径和轴线所构成的平面对称设置，正中位置的破涡器设置在第一均压腔和第二均压腔之间隔离面朝向感应部外侧的延长线上。
[0019]进一步地，第一均压腔、第二均压腔和第三均压腔的截面均为扇形，第一均压腔和第二均压腔截面扇形对应的圆心角均为60
°
，第三均压腔截面扇形对应的圆心角为120
°
。
[0020]进一步地，第一高压感压孔、第二高压感压孔和低压感压孔均有多个，沿轴向设置。
[0021]进一步地，第一测压孔、第二测压孔和第三测压孔均采用锐边且与感应部对应位置的表面垂直。
[0022]进一步地，第一测压孔、第二测压孔和第三测压孔的截面均为圆形，且直径相同。
[0023]进一步地，安装基座与测流管道接触的端面上设置有密封槽。
[0024]本专利技术所取得的有益技术效果是：
[0025]采用圆柱体结构的感压体，并在表面设计破涡器，一方面可以增大圆柱体结构前端高压区范围，从而实现在较大偏角范围内流量测量的准确性，并可提供较大输出的压差值；另一方面可以避免圆柱体结构流态变化，从而使流量计具有良好的线性度。
[0026]通过自动换向三通阀的设计，可以实现压差较大侧的自动导通，只需采用一个压差传感器即可完成采集，使流量计具有结构形式简单，集成度高的优点。
[0027]综上，与现有技术相比，本专利技术消除了流量测量中由于管路内流体流动偏角或流量计安装偏角所带来的测量误差，提高了管路流量测量的准确性，解决了现有技术存在的问题，具有突出的实质性特点和显著的进步。
附图说明
[0028]图1是本专利技术其中一种具体实施例的结构外形图；
[0029]图2是本专利技术其中一种具体实施例的表面压力分布示意图；
[0030]图3是图1的内部结构示意图；
[0031]图4是图3中A
‑
A处的剖面视图；
[0032]图5是图3中B
‑
B处的剖面视图；
[0033]图6是图3中C
‑
C处的剖面视图；
[0034]图7是本专利技术其中一种具体实施例的测量原理图；
[0035]附图标记：1、感压体；2、破涡器；4、低压感压孔；8、自动换向三通阀；9、压差传感器；10、流量显示器；11、安装基座；12、感应部；13、测压部；31、第一高压感压孔；32、第二高压感压孔；51、第一测压孔；52、第二测压孔；53、第三测压孔；61、第一均压腔；62、第二均压腔；63、第三均压腔；71本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种大范围角度自适应均速管流量计，其特征在于，包括感压元件和测量装置，所述感压元件包括感压体(1)和破涡器(2)，所述测量装置包括自动换向三通阀(8)、压差传感器(9)和流量显示器(10)；所述感压体(1)包括一体的安装基座(11)、感应部(12)和测压部(13)，所述感应部(12)和测压部(13)分别同轴设置在安装基座(11)的两侧；所述安装基座(11)截面为圆形，所述感应部(12)的外形为圆柱状，内部沿轴向设置有三个互不连通的均压腔，分别为第一均压腔(61)、第二均压腔(62)和第三均压腔(63)，所述第一均压腔(61)和第二均压腔(62)沿感应部(12)直径和轴线所构成的平面对称设置，所述第三均压腔(63)与第一均压腔(61)和第二均压腔(62)平行设置；所述感应部(12)外侧沿周向设置由奇数个平行的薄片式破涡器(2)，所述破涡器(2)长度与感应部(12)轴向长度一致，沿感应部(12)直径和轴线所构成的平面对称设置，正中位置的破涡器(2)设置在第一均压腔(61)和第二均压腔(62)之间隔离面朝向感应部(12)外侧的延长线上；所述第一均压腔(61)、第二均压腔(62)和第三均压腔(63)分别沿轴向设置有感压孔，连通腔体和感应部(12)外部，所述第一均压腔(61)、第二均压腔(62)和第三均压腔(63)上设置的感压孔分别为第一高压感压孔(31)、第二高压感压孔(32)和低压感压孔(4)，所述第一高压感压孔(31)和第二高压感压孔(32)位于破涡器(2)形成的高压区，关于过前滞点的中心线对称，所述低压感压孔(4)位于感应部(12)的低压区，与前滞点沿周向呈180
°
夹角；所述测压部(13)和安装基座(11)内还设置有引压腔，所述引压腔包括第一引压腔(71)、第二引压腔(72)和第三引压腔(73)，所述测压部(13)上沿圆周方向设置有第一测压孔(51)、第二测压孔(52)和第三测压孔(53)；所述第一引压腔(71)与第一均压腔(61)同轴设置，连通第一测压孔(51)和第一均压腔(61)；所述第二引压腔(72)与第二均压腔(62)同轴设置，连通第二测压孔(52)和第二均压腔(62)；所述第三引压腔(73)与第三均压腔(63)同轴设置，...
【专利技术属性】
技术研发人员：马平昌，石航，侯京锋，高飞，郝岩研，窦雪川，王冲，周兴广，杨志鹏，
申请(专利权)人：北京强度环境研究所，
类型：发明
国别省市：
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