流矫直器的设计和安装的制作方法

1.本技术总体上涉及一种用于矫直流体输送装置内的液体流的设备。


背景技术：

2.行进通过流体输送装置(例如，管)的液体可在其移动通过装置时打旋。当试图收集与流经管的液体相关的信息时，这种涡旋可能产生问题。例如，诸如流量计的装置可能要求液体流经管，然后流经流量计，以直线而不是打旋的方式到达。液体以直线行进通过流量计允许装置产生更精确的信息。
3.将流矫直器(“矫直器”)实施到流体输送装置中可有助于矫直液体流。流矫直器可以安装并定位在流量计之前的位置中，以使液体直线通过流量计。此外，流矫直器的安装可以用于减少湍流。流体输送装置中缺少流矫直器可能导致不准确的流量计读数，并且可能损坏安装在流体输送装置内的可能不能经受涡流或强湍流的任何附加装置。
4.将流矫直器安装到流体输送装置中可能导致对流体输送装置的损坏，或者可能损坏流矫直器。因此，当试图减少液体涡流和湍流时，以及当在流体输送装置内使用流量计时产生精确的信息时，将流矫直器正确地安装到系统中是至关重要的。因此，流矫直器必须以避免对系统造成损害并有助于使流矫直和改变由流经流体输送装置的液体引起的湍流的方式实施。


技术实现要素：

5.总之，一个实施例提供了一种流矫直器，包括：圆锥形部分，其具有第一端部和与所述第一端部基本相反的第二端部，其中，所述第一端部具有比所述第二端部更大的直径；以及多个液体导向叶片，其从所述圆锥形部分延伸，其中，所述多个液体导向叶片中的每一个位于所述圆锥形部分上的不同位置处，并且平行于所述圆锥形部分的纵向中心轴线定向；并且其中，所述多个液体导向叶片从所述圆锥形部分延伸，以使得所述多个液体导向叶片相对于所述圆锥形部分的端部的水平中心线位于上半部上或相对于所述圆锥形部分的水平中心线位于下半部上；其中，所述多个液体导向叶片中的每一个被成形为具有位于所述圆锥形部分的所述第一端部之后的锥形后部。
6.另一实施例提供一种流矫直器系统，包括：流体输送装置；流量计，其通过流体输送装置中的开口安装在流体输送装置中；位于所述流体输送装置内的流矫直器的圆锥形部分；所述圆锥形部分具有第一端部和与所述第一端部基本相反的第二端部，其中，所述第一端部具有比所述第二端部更大的直径；多个液体导向叶片，所述多个液体导向叶片从所述圆锥形部分延伸，其中，所述多个液体导向叶片中的每一个位于所述圆锥形部分上的不同位置处并且平行于所述圆锥形部分的纵向中心轴线定向；其中，所述多个液体导向叶片从所述圆锥形部分延伸，以使得所述多个液体导向叶片相对于所述圆锥形部分的端部的水平中心线位于上半部上或相对于所述圆锥形部分的水平中心线位于下半部上；并且其中，所述多个液体导向叶片中的每一个被成形为具有位于所述圆锥形部分的所述第一端部之后
的锥形后部。
7.又一实施例提供一种用于将流矫直器安装到流体输送装置中的方法，该方法包括：移除流体输送装置的一部分以产生开口，其中，所述部分位于所述流体输送装置的上半部上，其中，所述流体输送装置的所述部分小于所述流矫直器的占位面积；通过流体输送装置的开口以一定角度并同时插入从流矫直器的圆锥形部分延伸的一个或多个下半部叶片；将流矫直器的圆锥形部分的中心与流体输送装置中的开口的边缘对准，将流矫直器的圆锥形部分的中心移动到靠近流体输送装置的开口的边缘，其中，圆锥形部分的被移动到靠近开口的边缘的中心包括支点；在所述支点处向下旋转所述流矫直器，所述流矫直器包括一个或多个锥形前缘，其中，所述一个或多个锥形前缘提供流矫直器与流体输送装置的开口的相反边缘隔开的间隙，其中，所述流体输送装置的所述相反边缘远离流矫直器的所述支点；通过流体输送装置的开口以一定角度并同时插入从流矫直器的圆锥形部分延伸的一个或多个上半部叶片；当所述一个或多个上半部叶片被插入到流体输送装置中时，旋转流矫直器，所述流矫直器包括一个或多个平坦后缘其中，所述一个或多个平坦后缘接触流体输送装置的内部，其中，所述一个或多个平坦后缘充当沿着流体输送装置的内部的锚固件；调节插入到流体输送装置中的流矫直器，其中，所述调节包括使至少一个上半部叶片和至少一个下半部叶片基本上竖直，其中，所述调节包括在流体输送装置内向前拉动流矫直器以允许盖子的正确安装；以及将盖子安装在流体输送装置中的开口上。
8.前述内容是概述的，因此可能包含细节的简化、概括和省略；因此，本领域技术人员将理解，该概述仅是说明性的，而不旨在以任何方式进行限制。
9.为了更好地理解实施例及其它和进一步的特征和优点，结合附图参考下面的描述。本发明的范围将在所附权利要求中指出。
附图说明
10.图1示出了安装在管中的流矫直器的示例性正视图。
11.图2示出了用于将流矫直器安装到流体输送装置中的第一步骤的俯视图的示例。
12.图3示出了用于将流矫直器安装到流体输送装置中的第一步骤的侧视图的示例。
13.图4示出了用于将流矫直器安装到流体输送装置中的第二步骤的俯视图的示例。
14.图5示出了用于将流矫直器安装到流体输送装置中的第二步骤的侧视图的示例。
15.图6示出了用于将流矫直器安装到流体输送装置中的第三步骤的俯视图的示例。
16.图7示出了用于将流矫直器安装到流体输送装置中的第三步骤的侧视图的示例。
具体实施方式
17.容易理解的是，除了所描述的示例性实施例之外，如在本文的附图中一般性地描述和所示出的，实施例的部件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，如附图中所表示的，对示例性实施例的下列更详细的描述不旨在限制所要求保护的实施例的范围，而仅仅是示例性实施例的代表。
18.在整个说明书中，对“一个实施例”或“一实施例”(或类似的)的引用意味着结合该实施例描述的特定特征、结构或特性被包括在至少一个实施例中。因此，在本说明书中的不同位置出现的短语“在一个实施例中”或“在一实施例中”等不一定全部指代同一实施例。
19.此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式组合在一个或多个实施例中。在下列描述中，提供了许多具体细节以给出对实施例的透彻理解。然而，相关领域的技术人员将认识到，可以在没有一个或多个特定细节的情况下，或者通过其他方法、部件、材料等来实施各种实施例。在其它情况下，没有详细示出或描述公知的结构、材料或操作。下面的描述仅旨在作为示例，并且简单地示出了某些示例性实施例。
20.用于将流矫直器安装到流体输送装置的常规方法要求流体输送装置被完全切开、打开法兰连接或在流体输送装置的顶部上切割较大开口。如人们所设想的，完全切开管以安装流矫直器可能是耗时且昂贵的。切割管、安装稳固的流矫直器、然后将单独的管件连接(例如焊接)到原始管的切口的过程是耗时的过程。附加地或可选地，使用法兰连接类似地需要完全分离管、安装流矫直器、然后重新连接单独的管。法兰连接利用焊接或使用螺钉来连接单独的管，以及使用o型圈和/或其它材料来确保在管中的连接处存在密封。这种使用附加材料来提供密封可能导致系统需要定期维护。例如，如果流经流体输送装置的液体对橡胶材料具有腐蚀性，该流体输送装置已经使用法兰连接和o型圈以固定密封件，则可能需要定期维护/更换处于适当位置的o型圈。附加地，例如，如果使用某材料在法兰连接处形成密封(例如)，则流经流体输送装置的液体可能会与这种物质反应；因而导致密封件劣化或影响流经系统的液体的化学组成。
21.附加地，在流体输送装置的顶部上切割较大的开口可能损坏系统。例如，管的顶部上的开口必须是流矫直器的投影的占位面积(projected footprint)的尺寸。在管的顶部切割出较大的开口可能损害管的结构完整性，并且当开口被覆盖时，可能产生更大面积的较弱的密封。
22.常规的流矫直器包括具有可操作地整体连接的对称叶片的圆锥形部分。如前所述，存在于流矫直器内的每个叶片都包含矩形形状，该矩形形状使得流矫直器被水平地安装到流体输送装置内，或者通过至少流矫直器的宽度的开口竖直地安装。这些安装技术需要大量的时间、多种材料，并且安装者必须非常熟练以完成任务或者可能存在损坏系统的风险。
23.因此，实施例提供了一种用于容易地将流矫直器安装到流体输送装置中而不损坏系统的系统和方法。流矫直器可以包括允许容易地安装到流体输送装置中以及减小安装所需的开口的尺寸的形状。在一个实施例中，流矫直器可以包括多个锥形叶片，这些锥形叶片可操作地连接到圆锥形中心部分上或者从圆锥形中心部分延伸，每个叶片都平行于圆锥形中心部分的纵向中心轴线定向。对称数量的叶片可以相对于圆锥形部分的水平中心线沿着圆锥形部分的上半部和圆锥形部分的下半部可操作地连接到圆锥形部分或从圆锥形部分延伸。在一实施例中，位于流矫直器的每个上半部和下半部中的叶片可以彼此等距离地定位。换句话说，位于流矫直器的上半部或下半部的每个叶片之间的距离和角度可以是一致的。
24.流矫直器的圆锥形部分可以包括每端部上的开口，以允许液体通过圆锥形部分。在一个实施例中，可操作地连接到圆锥形部分或从圆锥形部分延伸的多个叶片可以包含锥形前缘以及平坦后缘，这可以允许将流矫直器操纵到流体输送装置中，从而允许流矫直器的安装通过比矫直器的占位面积的开口小的开口来进行。因此，减小了在安装过程中可能对流体输送装置和流矫直器造成的可能损坏的程度。以及，提供一种用于安装流矫直器的
简单方法。
25.通过参考附图，将更好地理解所示的示例性实施例。下面的描述仅意在作为示例，并且简单地示出了某些示例性实施例。
26.参照图1，示出了用于已安装的流矫直器100的示例性系统。在图1中，101和102表示可操作地连接到圆锥形部分103的叶片。在一实施例中，叶片可以从圆锥形部分延伸。在一实施例中，叶片可从圆锥形部分径向向外地延伸。在一实施例中，系统100可包括叶片101和102。叶片101和102可以可操作地连接到圆锥形部分103或从圆锥形部分103延伸，并且以叶片101不延伸超过圆锥形部分103的边缘的方式定位。换句话说，如果从圆锥形部分103的周边沿左侧和右侧画出竖直线，则叶片101可延伸到对应于圆锥形部分103的周边的竖直线。在一实施例中，将叶片向外延伸到其最大距离、与圆锥形部分103的周边一致，可以为系统100提供流矫直器的最大尺寸以及用于矫直液体流和减少湍流的最大效率。通过将叶片101延伸到等于圆锥形部分103的周边的距离的最大距离，圆锥形部分103可以是最小必要尺寸。系统100的圆锥形部分103的最小尺寸对于矫直液体流来说是理想的，并且可以有助于产生用于流矫直器的最大效率。
27.流矫直器的尺寸最终取决于矫直器被插入其中的流体输送装置105的尺寸。例如，与安装在12”管中的流矫直器相比，10”管中使用的流矫直器可以更小，并且包括更小的圆锥形部分103。叶片101和102可接触流体输送装置105的内壁。将叶片101和102锚固到流体输送装置105的壁可有助于在系统中实施时稳定流矫直器。这些锚固的叶片101和102也可引导流经流体输送装置105的大部分液体通过流矫直器，然后通过圆锥形部分103的后部或较小的开口104；从而在通过流矫直器之后产生液体的直线流动。
28.在一实施例中，叶片101和102的数量可以是至少六个叶片，三个沿着圆锥形部分103的上半部以及三个沿着圆锥形部分103的下半部。因为叶片102可以包括在安装流矫直器之后密封流体输送装置时使用的附接机构(例如，螺母)，所以叶片102被单独标记。在一实施例中，可以有一个或多个具有附接机构的叶片。附接机构在一个或多个位置处可强制地将流矫直器连接在输送装置中。尽管102可包括附接机构，但是当确定系统100中所需的叶片101和102的数量时可包括叶片102。在一实施例中，附加的叶片101可以可操作地连接在系统中。系统中的叶片101和102的数量可以是偶数，因此，对于每个上半部和下半部，相等数量的叶片可以可操作地连接到圆锥形部分103。
29.在一实施例中，相对于水平中心线位于上半部和相对于水平中心线位于下半部的可操作地连接到圆锥形部分103的一定数量的叶片101和102可以彼此等距。例如，三个上半部叶片101和102之间的间隔是30度；对于下半部叶片101也是如此。在一实施例中，对于上半部和下半部，叶片101或102相对于相邻的叶片101或102的位置可以产生位于它们之间的三角形间隙。相邻叶片101和102之间的三角形形状可以考虑流体输送装置105的圆形形状，以便容易地安装。例如，对于每个半部使用三个叶片101和102并且使叶片定位成分开30度能够使系统达到最大效率；从而矫直行进通过流体输送装置的液体的漩涡并且减少湍流。在一实施例中，附加的叶片101可实施到系统中。如前所述，在生产有效的流矫直器时，均匀且对称的一定数量的叶片可能是必要的。在一实施例中，在存在附加叶片的情况下，每个叶片101的位置可以是等距的，并且每个叶片101之间的角度可以在整个上半部和下半部中保持一致。在一实施例中，叶片101和102可以位于圆锥形部分103上的多个位置处，以使得在
圆锥形部分103的相反侧上的两个叶片位于一条直线上并在纵向中心轴线处相交。换句话说，存在于系统100的上半部中的叶片101和102可通过圆锥形部分103的中心与下半部叶片101对准。这种对称性可以允许系统以最大效率工作。
30.参照图2-图7，示出了安装过程，以便全面理解流矫直器如何被安装到流体输送装置中。基于不同的流矫直器构造和应用，可以使用其它安装技术。为了易于阅读，将讨论说明性的安装过程。在描述安装过程之前，理解叶片的形状是很重要的。
31.参照图5，该图示示出了部分安装的流矫直器的侧视图。相对于水平中心线，流矫直器的下半部几乎全部插入到流体输送装置504中，而流矫直器的上半部仍然在流体输送装置504的外部。在该图示中示出了与流矫直器的上半部相关联的叶片的侧视图。为了解释的目的，将进一步解释存在于流矫直器的上半部中的叶片的形状，然而重要的是理解，存在于流矫直器内的所有叶片都遵循这个相同的形状描述，即使是存在于流矫直器的下半部中的叶片也是如此。系统500中的叶片可包括包含锥形前缘502、平坦后缘501和与叶片可以可操作地连接到圆锥形部分503的位置相关联的角度的一形状。叶片所包括的形状允许将流矫直器安装到可能小于流矫直器本身的占位面积的开口中。叶片的平坦后缘501可接触流体输送装置504的内表面。平坦后缘501可以有助于引导旋流液体行进通过流体输送装置504并向下进入流矫直器的圆锥形部分中；并且可以通过强湍流分散液体流。与系统中的每个叶片相关联的平坦后缘可以用作流体输送装置504内的锚固件。
32.锥形前缘502可以允许流矫直器以一定角度定位，以使得流矫直器可以进一步被插入流体输送装置中。当操纵流矫直器穿过流体输送装置504中的开口时，锥形前缘501可提供足够的间隙以将流矫直器完全投入到流体输送装置504中。类似地，叶片的与将叶片可操作地连接到流矫直器503的圆锥形部分的位置相关联的角度可允许将流矫直器插入到小于流矫直器的开口中。角度503是从流矫直器的圆锥形部分的中心到叶片的在平坦后缘501侧上的边缘测量的。当将流矫直器安装到流体输送装置504中时，度角503可以用作枢转点或支点。
33.将前文整体描述的独特形状的流矫直器安装到流体输送装置中的过程可以克服传统的方法，并提供一种新的安装方法。参照图2和图3，流矫直器可以插入到流体输送装置中，其中首先插入相对于水平中心线的下半部。如图2和图3所示，可操作地连接到流矫直器的圆锥形部分的叶片包括锥形前缘、平坦后缘以及从圆锥形部分的中心测量的成角度的叶片。从圆锥形部分的中心测量的该成角度的叶片允许流矫直器以一角度插入沿流体输送装置的顶部的开口中。图2可能提供了安装过程的第一步骤的俯视图，示出了与流矫直器相关联的所有下半部叶片如何被同时插入。在图3中，提供了安装过程的第一步骤的侧视图，示出了通过将流矫直器的下半部插入到系统中，在流矫直器的背面和沿流体输送装置的顶部的开口之间可以有足够的空间来继续操纵矫直器进入到流体输送装置中。
34.现在参照图4和图5，安装过程的下一步骤可以是利用流体输送装置调正流矫直器。为了利用流体输送装置调正流矫直器，安装者可以考虑圆锥形部分的中心(整个矫直器的中心)位于何处，并且可以将该中心与流体输送装置的开口的边缘对齐。如图4的俯视图所示，围绕流矫直器存在可以用于操纵矫直器的空间。如图5的侧视图所示，安装者可以将流矫直器的中心与流体输送装置中的开口的边缘对齐。然后，安装者可以将流矫直器移动到尽可能靠近流体输送装置的开口的边缘。流矫直器的包括包含从圆锥形部分的中心测量
的角度的叶片的侧面可以移动到最接近开口的边缘，这可以允许在流体输送装置的开口的相反边缘和包括圆锥形部分的较小端部的流矫直器的侧面之间有更多的空间。(移动到最靠近边缘的)圆锥形部分的较宽侧的中心然后可以用作枢转点或支点，从而允许将流矫直器的上半部插入到流体输送装置中。
35.如图6和图7所示，然后，流矫直器在支点处向下枢转到流体输送装置中。当流矫直器以一角度插入流体输送装置中时，锥形前缘允许流矫直器的间隙。图6示出了插入流体输送装置中的大部分流矫直器的俯视图。可能存在很大空间用于继续操纵流矫直器以便安装。如图7所示，插入流体输送装置中的大部分流矫直器的侧视图示出了沿着流体输送装置的顶部的开口的边缘和流矫直器的锥形前缘之间的空间。开口的边缘和流矫直器的锥形边缘之间的这个空间可以允许将流矫直器完全安装到流体输送装置中。
36.然后，通过将锥形前缘滑入流体输送装置中、逐渐旋转流矫直器直到每个叶片的平坦后缘接触流体输送装置的内壁，可以将流矫直器操纵到流体输送装置中。该步骤是术语锥形前缘和平坦后缘的起源，因为锥形边缘可以首先插入流体输送装置中，然后接着插入平坦边缘。在安装之后，包括多个叶片的流矫直器可以被定位成，使得对于流矫直器的每个上半部和下半部，叶片中的至少一个基本上是竖直的。当关闭流体输送装置的开口时，对于每个半部，叶片中的至少一个是竖直的可能是必要的。在完全插入流体输送装置之后，可能需要向前拉动流矫直器，以允许盖子的正确安装，以便关闭流体输送装置的顶部中的开口。
37.可覆盖为将流矫直器插入流体输送装置而形成的开口以避免泄漏。在一实施例中，用于覆盖开口的材料可以是流体输送装置的最初被移除的同一零件。在一实施例中，用于覆盖开口的材料可以是包括密封件的较大块材料，并且可以包括用于待使用的附接机构的位置。例如，如前所述，叶片可以包括附接机构，在这种情况下为螺母。用于流体输送装置开口的盖子可以包括例如孔，该孔可以与包含在流矫直器的叶片中的螺母对准，并且使用o型圈在盖子中的孔周围产生密封，螺钉可以穿过o型圈插入，然后穿过盖子中的孔，并且插入包含在流矫直器的叶片中的螺母中。在一实施例中，可以使用附接机构来确保当液体流经矫直器时，流矫直器被向下锚固或者将不会移动。随着流矫直器的每个附加叶片接触流体输送装置的内壁并充当锚固件，附接机构的使用可以在流矫直器内提供附加的锚固强度。
38.此外，用于流矫直器和用于流体输送装置的开口的盖子的材料取决于流经流体输送装置的液体。流矫直器可以由刚性材料构成，以确保流矫直器可以承受与流经流体输送装置的液体相关联的压力和湍流。例如，流矫直器可以由不锈钢制成，因为不锈钢是可以承受较高压力的坚固、刚性的材料。流矫直器和盖子也可以考虑所用材料和流经流体输送装置的液体之间的化学反应。可以使用一材料，该材料将承受该材料和液体之间的任何化学反应，用于减少所需要的维护工作量，例如，整修或更换系统的零件。例如，不锈钢对于使用来说可以是一种良好的材料，因为它具有强的耐腐蚀性。
39.如本领域技术人员将理解的，各个方面可以被实施为系统、方法或装置程序产品。因此，各方面可以采取全部硬件的实施例或包括软件的实施例的形式，这些实施例全部可以在本文中通常被称为“电路”、“模块”或“系统”。此外，各方面可以采取在实施有装置可读程序代码的一个或多个装置可读介质中实现的装置程序产品的形式。
40.应当注意，可以使用存储在诸如非信号存储装置的装置可读存储介质上的指令来实现本文描述的各种功能，其中，指令由处理器执行。在本文的上下文中，存储装置不是信号介质以及“非暂时性”介质，包括除了信号介质之外的所有介质。
41.用于执行操作的程序代码可以以一种或多种编程语言的任何组合来编写。程序代码可以全部在单个装置上执行、部分在单个装置上执行、作为独立软件包执行、部分在单个装置上部分在另一装置上执行、或者全部在另一装置上执行。在一些情况下，装置可以通过任何类型的连接或网络而连接，包括局域网(lan)或广域网(wan)，或者该连接可以通过其他装置(例如，通过使用因特网服务提供商的因特网)、通过无线连接(例如，近场通信)或通过硬线连接(例如，通过usb连接)来进行。
42.本文参考附图描述了示例性实施例，附图示出根据各种示例性实施例的示例性方法、装置和产品。应理解的是，动作和功能可以至少部分地由程序指令来实现。这些程序指令可以被提供给装置(例如测量装置)的处理器或其他可编程数据处理装置以产生机器，以使得经由装置的处理器执行的指令实现指定的功能/动作。
43.注意，本文提供的值应被解释为包括如使用术语“大约”指示的等效值。等效值对于本领域技术人员来说是显而易见的，但是至少包括通过对最后的有效位数进行普通的舍入而获得的值。
44.本公开出于说明和描述的目的而示出，而不是旨在是穷举的或限制性的。许多修改和变型对于本领域技术人员来说是显而易见的。选择和描述示例性实施例是为了解释原理和实际应用，并且使本领域的其他技术人员能够理解具有适合于所设想的特定用途的各种修改的各种实施例的本公开。
45.因此，尽管本文已经参考附图描述了说明性的示例性实施例，但是应当理解，该描述不是限制性的，并且在不脱离本公开的范围或精神的情况下，本领域技术人员可以在其中进行各种其他改变和修改。