一种液体流量计的制作方法

1.本发明涉及流量计领域，尤其涉及一种适用于大口径的液体流量计。


背景技术：

2.在工业生产过程中，物质在管道系统中被输送和分配，为了便于工业生产需要对管道中流体的流速、质量、密度等参数数据进行测量，根据工作原理及测量的需求现有的流量计包括科式流量计、磁性流量计、超声波流量计、涡街流量计和压差流量计等。
3.当上述流量计在大口径管道运用时，由于其工作原理的限制会出现流量计体积过大，或因尺寸限制无法满足测量要求等问题。
4.为了解决上述问题专利号为200710044009.2的发明专利提供了一种涡街流量计，其结构包括一大口径测量管和小口径的磁电涡街流量计，其创新结构为将磁电涡街流量计插入到大口径测量管中。从而测量相关流量数据。
5.上述这种结构从一定程度上解决了大口径管道难以测量的问题。但由于固定小口径涡街流量计会在管道中产生阻隔物等阻塞结构，由于液体流动特性，当管道中出现阻塞结构就会导致管内下游的压力降低，从而影响测量精度，且该结构仅能测量液体的流速，无法测量密度、质量、流量等参数。


技术实现要素：

6.为了克服现有技术大口径管道液体流量参数难以被测量、测量精度不高等问题，本发明提供一种液体流量计结构，通过对流量计内部结构的优化设计，在满足大口径测量的同时提高测量精度。
7.本发明解决其技术问题采用的技术方案如下：一种液体流量计，液体流量计包括直径与被测量管道直径相同的外管、流体入口、流体出口、壳体、若干个固定在所述外管内部的测量管、用于根据测量管收集数据算出相关参数的处理器，测量管长度与外管相同，测量管与外管延长度方向平行且于流体流动方向一致，测量管将来自所述外部的流体分流，一部分流经测量管，其余部分流经外管，所述每个测量管上具有测量流体参数的传感器，所述传感器与处理器连接，所述处理器安装在壳体内，所述壳体与外管外侧壁固连，外管两端设有与流体管连接的法兰盘。
8.本发明的核心发现是，可以通过测量管对流体的部分参数进行测量，并通过对参数进行缩放，从而反映组合流量，提供与小型常规流量计相同的测量精度。当流体流入流量计后会被若干份，从测量管内部、测量管与外管之间流入，在流出流量计后进行合流，由于测量管可以使用薄壁管等结构，流体其流速与压力不会受到影响，从而保证测量的精度，测量管内的传感器会测量出流入传感器的流体参数，包括不限于流速、密度、质量等，不同的测量参数可由测量管中安装不同的传感器来实现，测量管中的传感器与处理器连接，处理器会根据收集的数据进行核算从而得出流经流量计的整体流体参数。这种结构可以在不影响流体参数的情况下测量大口径流体参数，提高了测量精度。
9.上述测量管数量为1，位于外管中心，所述流量计包括肋板，所述测量管外侧壁与外管内侧壁之间通过肋板固定。
10.流体通过流量计时总流量q分为q1及q2，通过测量管的流量为q1，通过外管与测量管之间的流量为q2，在已知测量管横截面的情况下，可以清楚的了解q1与q2通过的横截面之比，通过测量q1时可以根据横截面之比计算出q的总值，由于肋板与测量管均可以使用薄壁材料，对总流量不会产生影响，可以提升测量精度，满足大口径管道的流量测量要求。
11.上述测量管数量为2个及2个以上，所述测量管相邻且每个测量管之间至少一部分外表面相接触。
12.上述测量管数量为2，测量管的外直径等于外管的内半径，所述测量管侧壁与外管内壁固连。
13.为了提升测量精度可以在外管内设置多个测量管，将流量流经不同的测量管及外管与测量管之间的空隙，测量管内分别测量相应的流量数据，通过处理器计算得出相关参数，其测量参数可根据需要采用不同结构的测量传感器。
14.上述所述流量计包括使测量管振动的致动器，传感器为振幅传感器。当液体流过测量管时制动器促使流量管产生振动，由于流体流速不同导致振动幅度也会不同，传感器通过检测振动幅度可以测量出流经测量管的参数，并传输给处理器，处理器经过计算流经测量管流体的参数后可得出整理流体参数。
15.上述所述测量管上侧壁包括测量流体流速的超声波传递接收装置，所述超声波传递接收装置数量为二，延流体流动方向相对设置可相互接收发出的超声波，所述传感器为超声波传感器。测量管上包括测量流体流速的超声波传递接收装置，所述超声波传递接收装置延流体流动方向设置，所述传感器为超声波传感器。
16.由于超声波在流体中的传播速度与流体运行速度有关，沿流体流动方向设置超声波传递接收装置，顺流的超声波传递时间与逆流的超声波传递时间会产生差值，传感器可将差值信号传递给处理器，处理器经过计算流经测量管流体的参数后可得出整理流体参数。
17.上述所述测量管内具有隔板，所述隔板上具有通孔，所述传感器为压力传感器分别设置在隔板两侧。
18.在测量管中设有带通孔的隔板，流体流经通孔后会在隔板两侧产生压差，流体流速越高产生的压差越大，通过传感器测量隔板两侧的压差变化，将信号传递给处理器，处理器经过计算流经测量管流体的参数后可得出整理流体参数。
19.上述流量计包括相对设置在测量管侧壁的电级、与电级连接的电磁线圈、线圈驱动器，所述线圈驱动器通过电级驱动测量管，电级、电磁线圈、线圈驱动器之间形成闭合电路，所述传感器为电压传感器。
20.线圈驱动器驱动电路后通过电级在测量管形成电磁场，流体流经电磁场后会对磁场电压造成波动，通过测量电压波动可对流体参数进行测量，通过传感器收集信号后将信号传递给处理器，处理器经过计算流经测量管流体的参数后可得出整理流体参数。
21.上述测量管内部具有阻挡块，所述阻挡块为三角柱体，所述传感器位于阻挡块下游，所述传感器为涡街传感器。
22.当流体流经阻挡块时会产生对称的涡流，涡流的频率和产生的大小与流体的流速
有关，通过测量流经阻挡块后流体产生涡流的频率可以计算出流经测量管内流体参数，根据测量管与外管之间的横截面之比处理器可计算出总流体的相关参数。
23.上述测量管内包括叶轮结构，所述传感器为转速测量传感器，所述叶轮与传感器连接。流体流经测量管后会带动叶轮转动，通过传感器收集叶轮转动参数将信号传递给处理器，处理器经过计算流经测量管流体的参数后可得出整理流体参数。
24.与现有技术相比本发明具有以下优点和突出性效果：
25.本发明的有益效果是，通过在外管内部设置测量管，将总流量分割，可以通过测量管对流体的部分参数进行测量，并通过对参数进行缩放，从而反映组合流量，提供与小型常规流量计相同的测量精度。该结构通过优化流量计内部结构，测量时对总流量的压差不产生影响，可以提升测量精度，满足大口径管道的流量测量要求，同时该结构可以满足不同测量需求，针对不同的测量参数改变测量管内部结构，测量的参数类型包括不限于流速、密度、质量等，不同的测量参数可由测量管中安装不同的传感器来实现，解决了现有流量计对大口径流体测量精度不高无法准确测量的问题。
附图说明
26.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
27.图1为本流量计运用科式流量计原理进行测量示意图
28.图2为本流量计运用科式流量计原理进行测量侧视图
29.图3为本流量计运用超声波原理进行测量示意图
30.图4为本流量计运用压差原理进行测量示意图
31.图中：1.外管，2、流体入口；3、流体出口；4、壳体；5、测量管；6、处理器；7、法兰盘；8、肋板；9、致动器；10、超声波传递接收装置；11、隔板；12、通孔；13、传感器
具体实施方式
32.【实施例1】
33.由图1、2所示，一种液体流量计，液体流量计包括直径与被测量管5道直径相同的外管1、流体入口2、流体出口3、壳体4、若干个固定在所述外管1内部的测量管5、用于根据测量管5收集数据算出相关参数的处理器6，测量管5长度与外管1相同，测量管5与外管1延长度方向平行且于流体流动方向一致，测量管5数量为一，位于外管1中心，所述流量计包括肋板8，所述测量管5外侧壁与外管1内侧壁之间通过肋板8固定。
34.测量管5将来自所述外部的流体分流，一部分流经测量管5，其余部分流经外管1，流量计包括使测量管5振动的致动器9，当液体流过测量管5时制动器促使流量管产生振动，所述每个测量管5上具有测量流体参数的传感器13，传感器13为振幅传感器13。所述传感器13与处理器6连接，所述处理器6安装在壳体4内，所述壳体4与外管1外侧壁固连，外管1两端设有与流体管连接的法兰盘7。
35.该流量计运行过程中，可以通过测量管5对流体的部分参数进行测量，并通过对参数进行缩放，从而反映组合流量，提供与小型常规流量计相同的测量精度。当流体流入流量计后会被若干份，从测量管5内部、测量管5与外管1之间流入，在流出流量计后进行合流，流体通过流量计时总流量q分为q1及q2，通过测量管5的流量为q1，通过外管1与测量管5之间
的流量为q2，在已知测量管5横截面的情况下，可以清楚的了解q1与q2通过的横截面之比，通过测量q1时可以根据横截面之比计算出q的总值，由于肋板8与测量管5均可以使用薄壁材料，对总流量不会产生影响，可以提升测量精度，满足大口径管道的流量测量要求。
36.由于测量管5可以使用薄壁管等结构，流体其流速与压力不会受到影响，从而保证测量的精度，测量管5内的传感器13会测量出流入传感器13的流体参数，包括不限于流速、密度、质量等，不同的测量参数可由测量管5中安装不同的传感器13来实现，测量管5中的传感器13与处理器6连接，处理器6会根据收集的数据进行核算从而得出流经流量计的整体流体参数。这种结构可以在不影响流体参数的情况下测量大口径流体参数，提高了测量精度。
37.制动器使测量管5振动后，由于流体流速不同导致振动幅度也会不同，传感器13通过检测振动幅度可以测量出流经测量管5的参数，并传输给处理器6，处理器6经过计算流经测量管5流体的参数后可得出整理流体参数。
38.【实施例2】
39.本实施例与实施例1结构相同，不同之处在于，上述测量管5数量为2，测量管5的外直径等于外管1的内半径，所述测量管5侧壁与外管1内壁固连。
40.为了提升测量精度可以在外管1内设置多个测量管5，将流量流经不同的测量管5及外管1与测量管5之间的空隙，测量管5内分别测量相应的流量数据，通过处理器6计算得出相关参数，其测量参数可根据需要采用不同结构的测量传感器13。
41.【实施例3】
42.如图3所示，本实施例与实施例1结构相同，不同之处在于，上述所述测量管5上侧壁包括测量流体流速的超声波传递接收装置10，超声波传递接收装置10数量为二，延流体流动方向相对设置可相互接收发出的超声波，所述传感器13为超声波传感器13。测量管5上包括测量流体流速的超声波传递接收装置10，所述超声波传递接收装置10延流体流动方向设置，所述传感器13为超声波传感器13。
43.由于超声波在流体中的传播速度与流体运行速度有关，沿流体流动方向设置超声波传递接收装置10，顺流的超声波传递时间与逆流的超声波传递时间会产生差值，传感器13可将差值信号传递给处理器6，处理器6经过计算流经测量管5流体的参数后可得出整理流体参数。
44.【实施例4】
45.如图4所示，本实施例与实施例1结构相同，不同之处在于，上述所述测量管5内具有隔板11，所述隔板11上具有通孔12，所述传感器13为压力传感器13分别设置在隔板11两侧。
46.在测量管5中设有带通孔12的隔板11，流体流经通孔12后会在隔板11两侧产生压差，流体流速越高产生的压差越大，通过传感器13测量隔板11两侧的压差变化，将信号传递给处理器6，处理器6经过计算流经测量管5流体的参数后可得出整理流体参数。
47.以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。