分流旋翼式氣體質量流量計的製作方法

2023-07-31 14:18:46 2

專利名稱：分流旋翼式氣體質量流量計的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種分流旋翼式氣體質量流量計。(以下簡稱流量計)其特別適用於空氣、蒸汽、天燃氣的質量流量計量。
現有的分流旋翼式蒸汽流量計，氣體渦輪流量計、渦街流量計等，為了達到測氣體質量流量，均是通過測出氣體體流量後，再外加壓力、溫度傳感器，並通過二次儀表或機械補償、手動補償機構進行壓力、溫度補償，以達到測氣體質量流量的目的。
現有的分流旋翼式蒸汽流量計，不能測一般氣體流量。為了使測量元件葉輪的轉數降低，採用了水做阻尼介質。但代來的副作用是加大了動力矩、降低了流量計靈敏度、精度、壽命、流量計結構複雜，成本高。
本發明的目的是提供一種新型的分流旋翼式氣體質量流量計，無需再外加壓力、溫度傳感器及二次儀表即可直接測量出氣體質量流量。並採用被測氣體做阻尼介質，使流量計靈敏度、精度、壽命明顯提高，擴大了流量計量程，簡化了流量計結構，成本明顯下降。
本發明為實現上述的目的，其技術解決方案是在分流氣路上直接按置有壓力，溫度補償元件，隨壓力、溫度變化改變流量計的指示值以達到壓力、溫度補償，實現氣體質量流量計量的目的。同時在分流氣路上按有兩個閥門，關閉閥門後，可在不停氣的情況下進行流量計的維修、更換易損件。
在表體內按裝有節流孔板，並裝有可開、關分流氣路的兩個閥門。在葉輪室內按有流量檢測機構、壓力自動補償機構、溫度自動補償機構、誤差補償機構。
在流量檢測機構中，為了能測一般氣體，採用了用被測氣體代替水做阻尼介質，解決了在測非蒸汽氣體時水被氣流吹走無法補償的問題。由於氣體比重遠比水小，阻尼作用明顯下降，為了降低葉輪的轉數，採取了加大阻尼葉片，減小噴嘴與壓板的氣孔尺寸，降低噴射到葉輪上的氣體流量，降低葉輪負載，使葉輪的轉數控制在可實用的程度內。葉輪轉數通過磁傳密封機構、減速機構、指示機構實現就地流量計量和遠傳。在磁傳密封機構中為保證磁傳力不變，在磁鋼和葉輪之間設計有軸向滑動結構、在磁力作用下保證了磁鋼位置和磁力不變。
在壓力自動補償機構中，按裝有壓力檢測元件波紋管、量程彈簧和調零機構。當壓力變化時波紋管伸縮，代動蓋片移動、蓋片按在噴咀與壓板之間，從而改變了噴咀的實際流通面積，改變了分流比，實現了壓力自動補償作用。
在溫度自動補償機構中，按裝有溫度檢測元件儲液缶、波紋管和調零機構。當溫度變化時，液體膨脹代動波紋管伸縮，代動蓋片移動、蓋片按在噴咀與壓板之間，從而改變了噴咀的實際流通面積，改變了分流比，實現了溫度自動補償作用。
在誤差補償機構中，按裝有阻流板、彈簧，阻流板在彈簧力的作用下，使之關閉節流孔板，當氣體流量小時，一般流量指示值偏低，由於節流孔板在阻流板作用下，阻力加大，所以通過分流氣路的流量相對加大，補償了指示值偏低，達到誤差補償目的。反之當氣體流量大時，一般流量指示值偏高、阻流板在較高氣流力作用下遠離節流孔板，使節流孔板阻力相對下降，此時流過分流氣路的流量相對下降，達到誤差補償的目的。
本發明具體結構由以下實施例及其附圖給出附

圖1分流旋翼式氣體質量流量計結構示意圖附圖2附圖1A-A斷面圖流量計的流量檢測機構是由孔板(27)與分流氣路閥門(21)(22)，葉輪室(20)壓板(14)噴咀(13)、葉輪(18)、阻尼葉片(2)、葉輪軸(12)、磁鋼(5)(9)、密封壓板(3)、R型端面寶石軸承(6)(8)、鋼球(7)、減速機構(10)、指示機構(11)組成。當氣體進入流量計表體(1)，由於孔板(27)節流作用，被測氣體分成兩路，一路經孔板(27)直接流向出口，一路經分流氣路閥門(21)進入葉輪室(20)、經壓板914)孔和噴咀(13)噴射，使葉輪(18)轉動，噴咀(13)、壓板(14)、在對稱於壓力、溫度補償元件軸線和本身軸線位置上有兩個全等對稱矩形孔，與葉輪(18)同軸上按有阻尼葉片(2)受到被測氣體阻尼作用，使葉輪(18)得到與流量相對應的穩定轉數，通過葉輪軸(12)、穿銷(4)帶動可在葉輪軸(12)上做軸向滑動的磁鋼(5)轉動，並通過密封壓板(3)代動磁鋼(9)轉動，經減速機構(10)，指示機構(11)，實現就地計量和遠傳。
壓力自動補償機構是由波紋管(15)、量程彈簧(26)、調零機構(16)、蓋片(17)、噴咀(13)、壓板(14)組成。蓋片(17)放在噴咀(13)與壓板(14)之間，其軸線與噴咀(13)軸線相垂直，波紋管內腔與大氣相通。當壓力變化時，波紋管(15)伸縮代動蓋片(17)移動，改變遮蓋噴咀(13)面積，但改變後有效噴咀孔仍為矩形孔，面積在0.05cm2-3cm2之間變化。改變分流比實現壓力自動補償。
溫度自動補償機構是由儲液缶(25)波紋管(24)、調零機構(23)、蓋片(19)、噴咀(13)、壓板(14)組成。當溫度變化時，液體膨脹使波紋管(15)伸縮，代動蓋片(19)移動，改變遮蓋噴咀(13)面積，但改變後有效噴咀孔仍為矩形孔，面積在0.05cm2-3cm2之間變化。改變分流比實現溫度自動補償。
誤差補償機構是由孔板(27)、彈簧(28)、阻流板(29)組成。當流量變化時阻流板(29)接近或遠離孔板(27)、使孔板(27)阻力變化，導致分流比改變達到誤差補償目的。
權利要求
1.一種分流旋翼式氣體流量計，其特徵在於它包括按裝在表體(1)內與葉輪室(20)之間分流氣路上的閥門(21)(22)，由孔板(27)與分流氣路閥門(21)(22)、噴咀(13)、壓板(14)、蓋片(17)(19)、葉輪(18)、阻尼葉片(2)、密封壓板(3)、磁鋼(5)(9)、R型端面寶石軸承(6)(8)、鋼球(7)、葉輪軸(12)、減速機構(10)、指示機構(11)所組成的流量檢測機構，由內裝量程彈簧(26)的彈性密封件波紋管(15)、調零機構(16)、蓋片(17)、噴咀(13)、壓板(14)組成的壓力自動補償機構，由儲液缶(25)、波紋管(24)、調零機構(23)、蓋片(19)、噴咀(13)、壓板(14)組成的溫度自動補償機構，由孔板(27)、彈簧(28)、阻流板(29)組成的誤差補償機構。
2.根據權利要求1所述的分流旋翼式氣體質量流量計，其特徵在於流量計檢測機構中的噴咀(13)、壓板(14)、在對稱於壓力、溫度補償元件軸線和本身軸線位置上有兩個對稱矩形噴孔，蓋片(17)(19)在壓力自動補償機構和溫度補償機構作用下，改變其遮蓋噴咀(13)、壓板(14)矩形孔面積，但改變後有效噴咀孔仍為矩形孔。
3.根據權利要求1所述的分流旋翼式氣體質量流量計，其特徵在於流量檢測機構中的葉輪軸(12)上裝有阻尼葉片(2)、葉輪(18)按裝在充滿被測氣體阻尼介質的葉輪室(20)內。
4.根據權利要求1所述的分流旋翼式氣體質量流量計，其特徵在於流量檢測機構中的磁鋼(5)與葉輪軸(12)之間有穿銷(4)聯接，葉輪(18)帶動磁鋼(5)同步轉動，同時可在磁鋼(9)的磁力作用下向上產生軸向位移。
5.根據權利要求1所述的分流旋翼式氣體質量流量計，其特徵在於所說的壓力自動補償機構裝在葉輪室(20)內，蓋片(17)放在噴咀(13)與壓板(14)之間，其軸線與噴咀(13)軸線相垂直，波紋管(15)內腔與大氣相通。
6.根據權利要求1所述的分流旋翼式氣體質量流量計，其特徵在於所說的溫度自動補償機構中的儲液缶(25)內充滿酒精或乙醚等膨脹係數較大的液體，蓋片(19)放在噴咀(13)與壓板(14)之間，其軸線與噴咀軸線相垂直。
7.根據權利要求1所述的分流旋翼式氣體質量流量計，其特徵在於噴咀(13)和壓板(14)上全等的兩個矩形孔，當溫壓自動補償工作時，投影面積之和在0.05cm2-3cm2
8.根據權利要求1所述分流旋翼式氣體質量流量計中的阻流板(29)，在彈簧(28)的作用下壓向孔板(27)方向。
全文摘要
分流旋翼式氣體質量流量計，適用於氣體、蒸汽、天然氣的質量流量計量。現有的分流旋翼式蒸汽流量計需外加壓力傳感器經二次儀表補償，實現蒸汽質量流量計量。用水做葉輪轉動的阻尼介質，不能測一般氣體流量，流量計靈敏度、精度、壽命低。本發明在氣路中，直接加入壓力、溫度自動補償元件，控制噴嘴流量實現氣體質量流量計量。用被測氣體做阻尼介質，降低了葉輪動力矩和負載，結構簡單、成本低，並克服了上述現有技術的不足。
文檔編號G01F1/76GK1099132SQ94110268
公開日1995年2月22日 申請日期1994年5月18日 優先權日1994年5月18日
發明者肖雲光 申請人:肖雲光