专利名称：亚音速—音速文丘里喷嘴的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种差压式流量传感器，尤其是涉及一种用于各种工况下(音速、亚音速及音速和亚音速之间)的天然气、煤气、蒸汽、空气、氧气等多种气体在管道DN10mm-600mm范围内流量的精确计量，同时也适用于水和其它液态流体的流量计量。
二背景技术：
目前文丘里喷嘴流量传感器，只能在管道管径＞Φ50mm规格以上时有相应国家标准，在管道管径≤Φ50mm规格以下时无标准可依，另外在音速和亚音速之间即PA2/PA1＝0.75～UKP(临界压力比)这一空档内的流量(临界流)测量范围受到限制。
三、实用新型内容本实用新型解决了上述三个(音速、亚音速及临界流)范围内随工况变化自动精确修正测量偏差的问题，它适用于各种工况下的天然气、煤气、蒸汽、空气、氧气等多种气体在管道管径DN10mm-600mm范围内流量在各种流速状态下的精确计量，同时也适用于水和其它液态流体的计量本实用新型的技术方案是，设计一种亚音速—音速文丘里喷嘴，其特征是它由亚音速喷嘴和音速喷嘴组合构成，它的前部直管段1、中部曲面喉径段2及后部扩散段3固定连接。
所述的喉径段2音速部分PA2/PA1＝1~0.75，在PA2/PA1＝0.75~UKP(临界压力比)部分两种喷嘴的几何曲面圆滑过渡并连为一体结构。
与现有技术相比，本实用新型具有的优点和效果如下本实用新型是由亚音速和音速喷嘴组合构成，包括前部直管段(1)、中部曲面喉径段(2)及后部扩散段(3)加工后焊接组成。在音速部分的设计技术标准，符合国际标准ISO9300的规定；在PA2/PA1＝1~0.75范围的亚音速部分，设计技术标准符合国际标准ISO5167的规定。而在PA2/PA1＝0.75~UKP(临界压力比)音速-亚音速文丘里流量传感器将上述两部分用一段几何曲线衔接起来，并融为一体，从而扩大了流量的测量范围。如何让两部分衔接起来并融为一体，扩大流量测量范围，是该传感器的创新点。因此它具有如下特点1、具有完善的压力和温度补偿功能，在工作压力和温度变化幅度大的情况下使用，可确保测量精度；2、在超临界及亚临界流动状态下均能精确测量气体流量；3、在其工作量程比可达1∶30～1∶80；a)在相同工作状态下，与孔板、喷嘴等其它节流装置相比，压力损失小；b)具有精度高、复现性好、性能稳定、使用方便、寿命长、适应范围广等优点。
四

附图1BYWZJ型亚音速—音速文丘里流量传感器结构简图附图2文丘里喷嘴原理示意图附图3文丘里喷嘴喉部的流速特性曲线附图4流量传感器在某一温度时的流量特性曲线附图5流量传感器压力损失特性曲线。
五具体实施方式
附图1为的结构简图，参见附图，包括它可以由前部直管段、中部曲面喉径段及后部扩散段加工后焊接组成。
附图2是文丘里原理示意图图中I-II段为文丘里喷嘴II—III段为扩压器 D—管径PA1—喷嘴前的气体绝对压力T1—喷嘴前的气体绝对温度d—喷嘴喉部直径 PA2—喷嘴喉部气流的绝对压力附图3是文丘里喷嘴喉部的流速特性曲线。
当气流从前直管流经流量传感器时，流速将在文丘里喷嘴处局部收缩，从而使流速增加，静压力降低，在喷嘴前后便产生了压力差ΔP＝PA1-PA2，这时PA2/PA1＜1。当PA2/A1之值由1变化到临界压力比UKP(在常温常压下，空气为0.528，天然气为0.546)时，喷嘴喉部气流的速度便由零逐渐增大到最大值—音速，当压力比PA2/PA1≤UKP时，喷嘴喉部气流速度便保持音速不变。亚音速—音速文丘里流量传感器就是依据这一规律设计的。
附图4是流量传感器在某一温度时的流量特性曲线。据图示特性曲线可知1、在超临界流动状态下，当压力PA1保持不变时，流量保持不变；当压力PA1增大或减小时，流量值也相应增大或减小。
2、在亚临界流动状态下，当压力PA1保持不变时，流量值随压力比(PA2/PA1)的增大而减小。
附图5是传感器的压力损失特性曲线。由曲线可知当压力比PA2/PA1减小时，(即喷嘴喉部流速增大时)，流过本传感器的气流压力损失则相应增大。当压力比PA2/PA1达到临界压力比UKP时，流体压力损失δP≈9％(＜10％)。在超临界状态下，压力比PA2/PA1减小，流量虽保持不变，但压力损失δP仍继续增大。
本实用新型是根据以上原理和变化特性，在文丘里喷嘴的基础上研制出的一种新型流量传感器。其工作原理与其它差压式流量计的工作原理相同。流体通过该喷嘴时所产生的差压值，由从距喷嘴前段1D处，和从喉部段适当位置接出的正、负压取压管采集压力讯号接至差压变送器而测得。但是，当D＝10~25mm，ReD≥4×104，以及当D＝25～50mm，ReD≥4×104，而又要求压损很小时，本实用新型是一种可供选择的流量传感器。
权利要求1.亚音速—音速文丘里喷嘴，其特征是它由亚音速喷嘴和音速喷嘴组合构成，它的前部直管段1、中部曲面喉径段2及后部扩散段3固定连接。
2.根据权利要求1所述的亚音速—音速文丘里喷嘴，其特征是所述的喉径段2音速部分PA2/PA1＝1~0.75，在PA2/PA1＝0.75~UKP(临界压力比)部分两种喷嘴的几何曲面圆滑过渡并连为一体结构。
专利摘要本实用新型涉及一种差压式流量传感器，特别是涉及亚音速—音速文丘里喷嘴，其特征是它由亚音速喷嘴和音速喷嘴组合构成，它的前部直管段1、中部曲面喉径段2及后部扩散段3固定连接。所述的喉径段2音速部分P
文档编号G01F1/44GK2689183SQ0326266
公开日2005年3月30日 申请日期2003年8月25日 优先权日2003年8月25日
发明者刘建华, 江寿南, 刘毅 申请人:刘建华, 江寿南, 刘毅