专利名称：可防堵塞的中部通孔动节流元件流量计的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在自动检测技术领域中实现流量检测的仪表，特别是涉及节流式流量检测仪表。
背景技术：
目前，利用节流原理来实施的流量测量仍是应用最广泛的，所使用的节流装置大部分为固定式节流元件，少部分为动节流元件。在利用节流原理做成的流量计中，差压式流量计使用固定式节流元件，而靶式流量计和转子流量计使用动节流元件。常用的固定式节流元件有孔板、喷嘴和文丘里管，它们使用历史悠久，试验数据完整，产品已标准化，所以又称它们为“标准节流装置”。在测量中，孔板、喷嘴和文丘里管在管道中固定安装，流体从它们的中部通孔流过；靶式流量计或转子流量计的动节流元件为悬在管道中央的圆盘靶或转子，圆盘靶或转子这种动节流元件没有中部通孔，流体从圆盘靶或转子与管道间的环形间隙流过。固定式节流元件与差压计之间有导压管，不适于测量脏污介质，也不适于小管径流量的测量。为了既保持固定式节流元件的各项优点，又摆脱导压管带来的种种不便，在“中部通孔动节流元件配接弹性膜片或波纹管的流量计”(申请号201110187493. 0)中，采用了孔板、喷嘴或文丘里管廓形的中部通孔的动节流元件，在这种流量计中，被测流体对动节流元件的推力是与流体的流量一一对应的。上述流量计采用非金属的弹性环带来隔离脏污的被测流体，以防止在大于外接管道口径的被测液体可到达的间隙内产生堵塞，而被测流体作用在非金属弹性环带上的压力，则由在非金属弹性环带与弹性膜片或波纹管之间注入的平衡液将该压力传递到弹性膜片或波纹管，并最终由弹性膜片或波纹管来承压。

发明内容
由于上述“中部通孔动节流元件配接弹性膜片或波纹管的流量计”的防堵塞机构较复杂，又需要在防堵塞机构中注入平衡液，使得制造工艺较复杂，不利于这种新型流量计的推广使用，因此，需要研制一种具有更简单防堵塞机构的中部通孔动节流元件的流量计。本发明为解决其技术要求所采用的技术方案如下如说明书附图所示，研制的流量计是一种可防堵塞的中部通孔动节流元件流量计，在中部通孔动节流元件两端各需配接一个弹性膜片或一个波纹管；动节流元件配接弹性膜片时，动节流元件入口端配接的园环状弹性膜片的内缘与动节流元件入口端密封连接，弹性膜片的外缘与流量计入口端端管密封连接，动节流元件出口端配接的园环状弹性膜片的内缘与动节流元件出口端密封连接，弹性膜片的外缘与流量计出口端端管密封连接；动节流元件配接波纹管时，动节流元件入口端配接的波纹管的出口端与动节流元件入口端密封连接，波纹管的入口端与流量计入口端端管密封连接，动节流元件出口端配接的波纹管的入口端与动节流元件出口端密封连接，波纹管的出口端与流量计出口端端管密封连接，动节流元件的重量由弹性金属片吊带支承；机壳位于流量计入口端端管与流量计出口端端管之间，并使这三者刚性连接以固定两个端管间的距离；上述密封连接形成一个流体从流量计入口端端管入口流入，接着流过动节流元件中部通孔，然后从流量计出口端端管出口流出的无泄漏的流动通道；当中部通孔动节流元件配接弹性膜片时，在动节流元件入口端配接的弹性膜片与流量计入口端端管间大于端管口径的空隙处，以及动节流元件出口端配接的弹性膜片与流量计出口端端管间大于端管口径的空隙处，部分或全部填充挠性过滤介质，形成两个圆环状的过滤层，过滤层可跟随动节流元件的轴向移动做相应的轴向伸缩，使得上述两处空隙大小因动节流元件轴向移动产生微小变化时，被测流体只有经过这两个过滤层才能进出上述两处空隙，或者不以挠性过滤介质填充上述两处空隙，而是用两个与端管等口径的圆筒状的过滤膜片，每个 过滤膜片的两端分别连接动节流元件一端及靠近该端的端管，过滤膜片可跟随动节流元件的轴向移动做同样的轴向伸缩，使得被测流体只有经过这两个过滤膜片才能进出上述两处空隙；当中部通孔动节流元件配接波纹管时，在这两个波纹管内部大于波纹管口径的被测液体可到达的各单波的空隙内，部分或全部填充挠性过滤介质，在波纹管每个单波内部都形成一个圆环状的过滤层，各单波过滤层可跟随波纹管的轴向伸缩做相应的轴向伸缩，使得上述各单波空隙的大小因动节流元件轴向移动产生微小变化时，被测流体只有经过各单波过滤层才能进出上述各单波空隙，或者不以挠性过滤介质填充上述各单波空隙，而是用两个与波纹管等口径的圆筒状的过滤膜片，每个过滤膜片封闭一个波纹管中所有单波内部大于波纹管口径的被测流体可到达的空隙，过滤膜片可跟随动节流元件的轴向移动做同样的轴向伸缩，使得被测流体只有经过过滤膜片才能进出波纹管各单波空隙。采取上述技术措施后，由于弹性膜片或波纹管跟随动节流元件移动而产生的轴向位移很小，被测流体流过挠性过滤介质或过滤膜片的流量也极小，被测流体的错流过滤流动在流过过滤层通孔表面或过滤膜片表面时对它们的冲刷又有自净的效果，故挠性过滤介质或过滤膜片的污染轻，因挠性过滤介质或过滤膜片堵塞而使其丧失过滤功能或使弹性膜片及波纹管伸缩失效的周期就很长，可长期维持正常工作。本发明的有益效果是，与已申请专利“中部通孔动节流元件配接弹性膜片或波纹管的流量计”相同，可防堵塞的中部通孔动节流元件流量计在测量中仍利用节流原理，因而不像涡街流量计那样易受外界测量条件的影响；又由于将文丘里管、喷嘴和孔板作为动节流元件使用，取消了差压式流量计最受诟病的导压管，因而不易堵塞，能够测量小管径流量，并可以降低施工难度；特别是使用动文丘里管作为动节流元件时，流量计还具有流动阻力损失小、使用年限长、精度较高、节流元件本身不易堵塞等优点。已申请专利“中部通孔动节流元件配接弹性膜片或波纹管的流量计”与可防堵塞的中部通孔动节流元件流量计相t匕，前者防堵塞机构较复杂，又需要在弹性环带与弹性膜片或波纹管之间注入平衡液，制造工艺复杂，不利于推广使用；而后者防堵塞机构极简单，仅需在弹性膜片或波纹管处填充过滤介质或设置过滤膜片，因而，制造更容易，也更便于小管径及脏污流体的流量测量，有利于这种新型流量计的推广使用。


图I是本发明的第一个实施例的结构原理图。图2是本发明的第二个实施例的结构原理图。图3是本发明的第三个实施例的结构原理图。图4是本发明的第四个实施例的结构原理图。
图中I.挠性过滤介质，2.过滤膜片，3.端管，4.动节流元件，5.机壳，6.力传感器，7.弹性膜片，8.波纹管，9.金属片吊带。
具体实施例方式在以下四个实施例中，为了减少流动阻力损失和防止污物聚集，动节流元件4采用动文丘里管4，在有些应用场合，动文丘里管4也可被替换为动孔板或动喷嘴，而流量计其他部分则保持原结构形式不变。另外，为使文字更简明，在各实施例的附图中，部件位置关系规定以左侧为前，以右侧为后。实施例一
在图I的实施方案中，在动文丘里管4两端各配接一个圆环状的带边缘波纹的波纹弹性膜片7，两个弹性膜片7的内缘分别与动文丘里管4的入口端与出口端密封连接，两个弹性膜片7的外缘分别与前部端管3与后部端管3密封连接。机壳5与前部端管3及后部端管3相互间刚性连接，因而固定了两个端管3间的距离，并有在机壳5上面安装其他部件的作用。力传感器6通常由弹性元件和位移检测元件两部分组成，弹性元件将被测力转换为弹性元件自由端的对应位移，位移检测元件再将这个位移转换为相应的电信号输出。在弹性膜片7与端管3间的空隙处，填充有挠性过滤介质1，形成圆环状的过滤层，过滤层能够跟随动文丘里管4的前后移动做同样的轴向伸缩，保证流体只有经过过滤层才能进出上述空隙。挠性过滤介质I可使用海绵状过滤介质或纤维状过滤介质，其挠性指的是该过滤介质在很小的外力作用下，就可以按设计要求改变自己的形状。由于在测量过程中动文丘里管4的前后位移很小，进出上述空隙处的流量也就很小，同时圆环状过滤层的通孔口径与端管3 口径相同，流体的错位过滤流动对过滤层的通孔表面又有清洁作用，所以过滤层因堵塞而失去过滤及轴向伸缩能力的周期就很长，可长期使用而不必更换。当流体流过动文丘里管4时，流体的流量越大，流体对动文丘里管4的推力也越大,动文丘里管4又通过传动架将这个推力作用在传感器6上，力传感器6根据推力大小输出与推力对应(即与流量对应)的电信号。被测流体对动文丘里管4的推力由两部分组成，一部分是流体直接作用在动文丘里管4上的推力；另一部分是由于流量越大，流体作用在动文丘里管4出、入口两端的两个弹性膜片7上的静压力的差值也越大，该压差乘以弹性膜片7的有效面积，即为流体通过弹性膜片7间接作用在动文丘里管4上的推力。流体直接作用在动文丘里管4上的推力与被测流量之间关系的分析如下动文丘里管4安置在水平直管道上，这样，研究动文丘里管4前后流体的位能变化时就只需考虑静压能，因此根据流体力学可以得出
权利要求
1. 一种可防堵塞的中部通孔动节流元件流量计，在中部通孔动节流元件(4)两端各需配接一个弹性膜片(7)或一个波纹管(8);动节流元件(4)配接弹性膜片(7)时，动节流元件(4)入口端配接的园环状弹性膜片(7)的内缘与动节流元件(4)入口端密封连接，弹性膜片(7)的外缘与流量计入口端端管(3)密封连接，动节流元件(4)出口端配接的园环状弹性膜片(7)的内缘与动节流元件(4)出口端密封连接，弹性膜片(7)的外缘与流量计出口端端管(3)密封连接；动节流元件(4)配接波纹管(8)时，动节流元件(4)入口端配接的波纹管(8)的出口端与动节流元件(4)入口端密封连接，波纹管(8)的入口端与流量计入口端端管(3)密封连接，动节流元件(4)出口端配接的波纹管(8)的入口端与动节流元件(4)出口端密封连接，波纹管(8)的出口端与流量计出口端端管(3)密封连接，动节流元件(4)的重量由弹性金属片吊带(9)支承；机壳(5)位于流量计入口端端管(3)与流量计出口端端管(3)之间，并使这三者刚性连接以固定两个端管(3)间的距离；上述密封连接形成一个流体从流量计入口端端管(3)入口流入，接着流过动节流元件(4)中部通孔，然后从流量计出口端端管(3)出口流出的无泄漏的流动通道；其特征在于当中部通孔动节流元件(4)配接弹性膜片(7)时，在动节流元件(4)入口端配接的弹性膜片(7)与流量计入口端端管(3)间大于端管(3) 口径的空隙处，以及动节流元件(4)出口端配接的弹性膜片(7)与流量计出口端端管(3)间大于端管(3) 口径的空隙处，部分或全部填充挠性过滤介质(1)，形成两个圆环状的过滤层，过滤层可跟随动节流元件(4)的轴向移动做相应的轴向伸缩，使得上述两处空隙大小因动节流元件(4)轴向移动产生微小变化时，被测流体只有经过这两个过滤层才能进出上述两处空隙，或者不以挠性过滤介质(I)填充上述两处空隙，而是用两个与端管(3)等口径的圆筒状的过滤膜片(2)，每个过滤膜片(2)的两端分别连接动节流元件(4) 一端及靠近该端的端管(3)，过滤膜片(2)可跟随动节流元件的轴向移动做同样的轴向伸缩，使得被测流体只有经过这两个过滤膜片(2)才能进出上述两处空隙；当中部通孔动节流元件(4)配接波纹管(8 )时，在这两个波纹管(8 )内部大于波纹管(8 ) 口径的被测液体可到达的各单波的空隙内，部分或全部填充挠性过滤介质(I )，在波纹管(8)每个单波内部都形成一个圆环状的过滤层，各单波过滤层可跟随波纹管(8)的轴向伸缩做相应的轴向伸缩，使得上述各单波空隙的大小因动节流元件(4)轴向移动产生微小变化时，被测流体只有经过各单波过滤层才能进出上述各单波空隙，或者不以挠性过滤介质(I)填充上述各单波空隙，而是用两个与波纹管(8)等口径的圆筒状的过滤膜片(2)，每个过滤膜片(2)封闭一个波纹管(8)中所有单波内部大于波纹管(8) 口径的被测流体可到达的空隙，过滤膜片(2)可跟随动节流元件的轴向移动做同样的轴向伸缩，使得被测流体只有经过过滤膜片(2)才能进出波纹管(8)各单波空隙。
全文摘要
本发明公开了一种可防堵塞的中部通孔动节流元件流量计，属于自动检测技术领域中的节流式流量计；已申请专利“中部通孔动节流元件配接弹性膜片或波纹管的流量计”依据流体对动节流元件的推力而不像固定式节流元件依据流体差压来测量流量，取消了导压管，适于小口径和脏污流体的测量，但该型流量计的防堵塞机构里需要封装平衡液，制造工艺比较麻烦；本发明采用挠性过滤介质或过滤膜片组成中部通孔动节流元件流量计的防堵塞机构，这种防堵塞机构结构简单，工艺上容易实现，制成的流量计的价格也较低，由于具备上述特点，使用该型防堵塞机构的中部通孔动节流元件流量计具有取代差压式流量计及部分小管径的超声波流量计的发展前景。
文档编号G01F1/36GK102620775SQ20121011829
公开日2012年8月1日 申请日期2012年4月23日 优先权日2012年4月23日
发明者王可崇 申请人:王可崇