专利名称：双参量质量流量计的制作方法
专利说明本实用新型涉及流量测量领域，尤其涉及一种用于测定圆形管道内气体或液体介 质质量流量的双参量质量流量计。
背景技术：
目前测量流体的质量流量有直接法和间接法两种方式。科里奥利质量流量计是直 接法的典型代表，流体在旋转的管内流动时会对管壁产生一个力，它是科里奥利在1832年 研究水轮机时发现的，简称科氏力。质量流量计以科氏力为基础，在传感器内部有两根平行 的T型振管，中部装有驱动线圈，两端装有拾振线圈，变送器提供的激励电压加到驱动线圈 上时，振动管作往复周期振动，工业过程的流体介质流经传感器的振动管，就会在振管上产 生科氏力效应，使两根振管扭转振动，安装在振管两端的拾振线圈将产生相位不同的两组 信号，这两个信号差与流经传感器的流体质量流量成比例关系。计算机解算出流经振管的 质量流量。不同的介质流经传感器时，振管的主振频率不同，据此解算出介质密度。其精度 高，功能强，但结构复杂、价格高，对气体，特别是低压气体的测量，由于产生的科氏力较弱， 测量误差大。通过测量流体组份，得到流体密度，从而获得流体质量是间接法的质量流量计，但 要测量流体组份需要使用色谱分析仪，价格也很昂贵，不便于推广应用。流量测量领域中，经常需要实时检测混合气体，即含有多组份介质的混合气体， 如干气、原料气、天然气、混合煤气、蒸汽等；由于其组份情况复杂，采用常规的装置测量 其质量流量难以实现。在中小口径管道上采用体积流量计配套组份分析仪或在线密度计实 现修正的方法，价格昂贵，不宜采用。

实用新型内容本实用新型针对上述现有技术的不足，提供一种适用于测量气体介质的双参量质 量流量计，结构简单，阻力损失小，通过测量节流件差压及旋涡分离频率，推算出被测流体 的密度及质量。为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案一种双参量质量流量计，包 括差压传感器、漩涡频率传感器和直通管道；所述直通管道分设为三段入口段、中间段和 出口段，所述入口段和出口段的内径相同，中间段的内径小于入口段的；所述差压传感器包 括差压变送器和与差压变送器连接的两根取压管，所述两根取压管分别与入口段、中间段 连通；所述漩涡频率传感器包括漩涡发生体、电连接的漩涡检测探头和信号处理器，所述漩 涡发生体和漩涡检测探头设在中间段。优选的，所述入口段或出口段与中间段之间为内径渐变地连接为一体。优选的，所述取压管分别垂直地与入口段、中间段连通。优选的，所述漩涡发生体和漩涡检测探头为涡街流量计。优选的，所述中间段的内径d与入口段内径D之比为0. 3彡d/D彡0. 8。[0011]优选的，所述与中间段的连通的取压管轴线至漩涡发生体左端面的距离La为 0. 5d彡La彡4d ；其中d为中间段的内径。优选的，所述入口段与中间段之间的渐变形成的圆锥角α a为 15° ^ Qa^ 30°。优选的，所述出口段与中间段之间的渐变形成的圆锥角Cib为30° ^ ab 彡 60°。 与现有技术相比，本实用新型具有的优点采用直管式通道，便于气体流体通过； 将该直通管道的中间一段设为内径缩小，从而致使该直通管道中流体的流速的不一致，中 间段的流速较大，因此将差压传感器连接在两个不同流速的管道间，即可得到与介质流量 与密度相关的差压值。而漩涡频率传感器的漩涡发生体和检测探头设在流速较大的中间段 中，根据产生的漩涡频率即可得到流体的流量，而与流体的密度无关；再结合测量的时间， 即可得到流体的质量和流量。整个产品的结构简单，由于各连接出为渐变式连接为一体，阻力损失小，造价低， 适用于气体介质的质量流量测量。

图1是本实用新型产品的结构示意图；附图标记说明11-入口取压管；12-阀门；13-差压变送器；21-漩涡发生体；22-漩涡检测探头；23-漩涡频率信号处理器；3-直通管道；31-入口段；32-圆锥渐缩段；33-中间段；34-圆锥渐扩段；35-出口 段。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。如图1所示的一种双参量质量流量计，包括差压传感器、漩涡频率传感器和直通 管道3 ；将直通管道3分设为三段入口段31、中间段33和出口段35，其中入口段31和出 口段35的内径相同，而中间段33的内径小于入口段31的；被检测的气体介质以一定的流 速从入口段31进入本实用新型双参量质量流量计中，穿过中间段33时由于管径变小，此 处流速增加，然后又由管径变大流速变回初始状态经出口段35流出。差压传感器包括差压变送器13和与差压变送器13连接的两根取压管11，两者之 间的连接管上设有阀门12 ；两根取压管11分别与入口段31、中间段33连通；由于气体介质 在直通管道3中流速有变化，两根取压管11得到的压差值。漩涡频率传感器包括漩涡发生体21、电连接的漩涡检测探头22和信号处理器23， 漩涡发生体21设在中间段33中，高流速的流体经过漩涡发生体21时会产生一定频率的漩 涡，然后被设在中间段33中的漩涡检测探头22检测到。检测到的漩涡频率输送至信号处 理器23，实际操作中可以采用现有产品涡街流量计来替代漩涡发生器21和漩涡检测探头 22。为了保证直通管道3中流体的流速稳定转变，入口段31或出口段35与中间段33之间为内径渐变地连接为一体，也即形成了锥状的圆锥渐缩段32和圆锥渐扩段34。 在实际操作中，便于压差值的测量准确，取压管11分别垂直地与入口段31、中间 段33连通。中间段的内径d与入口段内径D之比为0. 3彡d/D彡0. 8。与中间段的连通的取压管轴线至漩涡发生体左端面的距离LaS :0. 5d^La^4d； 其中d为中间段的内径。入口段与中间段之间的渐变形成的圆锥角％为15°彡Cia彡30°。出口段与中间段之间的渐变形成的圆锥角ab为30° ( Cib彡60°。将上述测量得到的差压信号经测量阀门输入差压变送器13，经差压变送器13转 换为电信号输入配套的流量计算机。而将介质流经旋涡发生体21时产生旋涡，旋涡的频率 仅与介质流量相关，而与介质密度无关。旋涡频率探头22测得的频率值经漩涡频率信号处 理器23输入配套的流量计算机。通过流量计算机可实时对经过该双参量质量流量计的流 体进行测量，如密度、质量和体积。本产品适用于各种气体检测，如干气(原料气)、天然 气、混合煤气、蒸汽等。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技 术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和 润饰也应视为本实用新型的保护范围。
权利要求一种双参量质量流量计，其特征在于该双参量质量流量计包括差压传感器、漩涡频率传感器和直通管道；所述直通管道分设为三段入口段、中间段和出口段，所述入口段和出口段的内径相同，中间段的内径小于入口段的；所述差压传感器包括差压变送器和与差压变送器连接的两根取压管，所述两根取压管分别与入口段、中间段连通；所述漩涡频率传感器包括漩涡发生体、电连接的漩涡检测探头和信号处理器，所述漩涡发生体和漩涡检测探头设在中间段。
2.如权利要求1所述的双参量质量流量计，其特征在于所述入口段或出口段与中间 段之间为内径渐变地连接为一体。
3.如权利要求1所述的双参量质量流量计，其特征在于所述取压管分别垂直地与入 口段、中间段连通。
4.如权利要求1所述的双参量质量流量计，其特征在于所述漩涡发生体和漩涡检测 探头为涡街流量计。
5.如权利要求1所述的双参量质量流量计，其特征在于所述中间段的内径d与入口 段内径D之比为0. 3彡d/D彡0. 8。
6.如权利要求3所述的双参量质量流量计，其特征在于所述与中间段的连通的取压 管轴线至漩涡发生体左端面的距离La为0. 5d彡La彡4d ；其中d为中间段的内径。
7.如权利要求2所述的双参量质量流量计，其特征在于所述入口段与中间段之间的 渐变形成的圆锥角叭为15°彡30°。
8.如权利要求2所述的双参量质量流量计，其特征在于所述出口段与中间段之间的 渐变形成的圆锥角ab为30°彡Cib彡60°。
专利摘要本实用新型涉及一种双参量质量流量计，包括差压传感器、漩涡频率传感器和直通管道；所述直通管道分设为三段入口段、中间段和出口段，所述入口段和出口段的内径相同，中间段的内径小于入口段的；所述差压传感器包括差压变送器和与差压变送器连接的两根取压管，所述两根取压管分别与入口段、中间段连通；所述漩涡频率传感器包括漩涡发生体、电连接的漩涡检测探头和信号处理器，所述漩涡发生体和漩涡检测探头设在中间段。本实用新型结构简单，由于各连接出为渐变式连接为一体，阻力损失小，造价低，适用于气体介质的质量流量测量。
文档编号G01F1/88GK201740553SQ201020283360
公开日2011年2月9日 申请日期2010年8月6日 优先权日2010年8月6日
发明者周国祥, 易辉耀, 王京安 申请人:北京博思达新世纪测控技术有限公司