專利名稱：流量測(cè)量調(diào)節(jié)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種流量測(cè)量調(diào)節(jié)裝置，是一種適用于對(duì)封閉管道內(nèi)單相、均質(zhì)液體或氣體進(jìn)行流量測(cè)量和調(diào)節(jié)的裝置。特別適用于在管道安裝位置(空間)要求緊湊且要求具有對(duì)流體介質(zhì)流量進(jìn)行精確控制的場(chǎng)所。
背景技術(shù)：
節(jié)流變壓降流量測(cè)量方式是一種即經(jīng)濟(jì)又簡(jiǎn)單實(shí)用的流體介質(zhì)流量測(cè)量方式，常與調(diào)節(jié)閥配合使用，廣泛地應(yīng)用于對(duì)單相、均質(zhì)液體或氣體進(jìn)行流量精確控制的工藝系統(tǒng)中，如火力發(fā)電系統(tǒng)中對(duì)鍋爐鍋筒給水的控制，對(duì)除氧器補(bǔ)水的控制，對(duì)汽機(jī)主蒸汽旁路減溫水的控制等。在實(shí)際應(yīng)用中，節(jié)流變壓降流量計(jì)在標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定上下游需要有足夠長(zhǎng)度的穩(wěn)速管段，在流經(jīng)節(jié)流件前要求流體介質(zhì)的流束與管道軸線平行，不得有漩渦；流量調(diào)節(jié)閥閥體多采用截止閥或閘閥或蝶閥閥型，流體介質(zhì)流經(jīng)調(diào)節(jié)閥后，流線將發(fā)生變化，流束無法與管道軸線平行，故而在節(jié)流變安裝壓降流量計(jì)配合使用時(shí)，為提高調(diào)節(jié)控制流量的精確性，要求流量調(diào)節(jié)閥與流量計(jì)之間要保留10倍管道直徑以上直管段，這在很多工藝工程現(xiàn)場(chǎng)是難以滿足的，也帶來了一些空間和材料的浪費(fèi)。

實(shí)用新型內(nèi)容為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種安裝靈活，取消了傳統(tǒng)流量調(diào)節(jié)閥與節(jié)流流量計(jì)之間要求保留數(shù)倍管道直徑以上直管段的限制的既可以測(cè)量流體介質(zhì)流量，又對(duì)流體介質(zhì)流量進(jìn)行調(diào)節(jié)的流量測(cè)量調(diào)節(jié)裝置。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下一種流量測(cè)量調(diào)節(jié)裝置，包括外殼體(7)、位于外殼體(7)內(nèi)的閥芯以及與閥芯相通的上游管道(5)和下游管管(6)，所述閥芯由側(cè)壁沿徑向開有圓弧形凹槽(Ia)的兩個(gè)圓柱體(I)組成，兩個(gè)圓弧形凹槽(Ia)槽口對(duì)接圍成了閥芯流道，每個(gè)圓柱體(I)軸向固定裝有一根閥桿(8)，每根閥桿(8)上套裝一個(gè)齒輪(10),相鄰閥桿⑶上的齒輪(10)哨合,其中一根閥桿⑶伸出外殼體(7)外與調(diào)節(jié)執(zhí)行機(jī)構(gòu)(9)連接，所述上游管道(5)和下游管道(6)均為錐形管道，它們的較小管徑端分別與閥芯流道相連，其中一個(gè)圓柱體(I)與圓弧形凹槽(Ia)相背的側(cè)壁上開有與閥芯流道相通的通孔，所述通孔上裝有第一取壓管(4)，所述下游管道(6)上設(shè)有與其相通的第二取壓管(3)，所述第一取壓管(4)和第二取壓管(3)伸出外殼體(7)外與壓力變送器(12)連接，所述壓力變送器(12)將標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)傳送給控制器(11)，所述控制器(11)控制調(diào)節(jié)執(zhí)行機(jī)構(gòu)(9)動(dòng)作。采用上述技術(shù)方案，通過兩個(gè)圓柱體上開設(shè)的圓弧形凹槽圍成的閥芯流道來實(shí)現(xiàn)節(jié)流和調(diào)節(jié)流量的目的，上游管道為錐形管，其較小直徑端與閥芯流道連通，通過這樣的漸縮流道來保證介質(zhì)流束與流道軸向保持平行，通過第一取壓管和第二取壓管來獲得節(jié)流前后的差壓值。所得壓力值經(jīng)壓力變送器輸出標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)送入控制器，所測(cè)壓力計(jì)算出節(jié)流前后的壓差，由流體力學(xué)的連續(xù)性方程和伯努利方程，以及裝置的流量修正系數(shù)計(jì)算出流量值，該流量值作為被控變量與原給定值的信號(hào)通過控制器比較計(jì)算，由控制器輸出調(diào)節(jié)指令。通過控制器輸出的控制信號(hào)反饋給裝置的調(diào)節(jié)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，由調(diào)節(jié)執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制閥桿動(dòng)作，從而旋轉(zhuǎn)圓柱體，改變結(jié)合處弧形凹槽深度，從而改變閥芯流道的口徑，從而調(diào)節(jié)流體介質(zhì)流量。在上述技方案中，為了方便連接第一取壓管。所述圓柱體(I)的通孔上連接軟管
(2)，所述軟管(2)與第一取壓管(4)連接。在上述技術(shù)方案中所述調(diào)節(jié)執(zhí)行機(jī)構(gòu)(9)為伺服電機(jī)。有益效果于現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)1.將流體介質(zhì)的流量調(diào)節(jié)裝置和流量測(cè)量裝置合二為一，實(shí)現(xiàn)緊湊型結(jié)構(gòu)布置，在實(shí)際應(yīng)用中，可以取消原流量調(diào)節(jié)閥與流量計(jì)之間的直管段，減少了建設(shè)費(fèi)用、節(jié)約了空間。2.在流量調(diào)節(jié)過程中同樣能保持較好的流體介質(zhì)流束與流道軸線的平行性，從而保證了調(diào)節(jié)測(cè)量精度。本實(shí)用新型可在水平管道上安裝，也可以在垂直管道上安裝。3.在實(shí)際應(yīng)用中，取消原流量調(diào)節(jié)閥與流量計(jì)之間的直管段，采用本實(shí)用新型的緊湊型的結(jié)構(gòu)，可提聞?wù){(diào)節(jié)響應(yīng)時(shí)間，減小調(diào)節(jié)滯后，提聞?wù){(diào)節(jié)精度。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1的A-A剖視圖；圖3為圖1的B-B剖視圖；圖4為本實(shí)用新型工作原理示意圖；圖5為本實(shí)用新型的圓柱體的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中各標(biāo)號(hào)代表的意思為1圓柱體、la、弧形凹槽、2軟管、3第二取壓管、4第一取壓管、5上游管道、6下游管道、7外殼體、8閥桿、9調(diào)節(jié)執(zhí)行機(jī)構(gòu)、10齒輪、11控制器、12壓力變送器。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明實(shí)施例1，如圖1-5所示，本實(shí)用新型的流量測(cè)量調(diào)節(jié)裝置包括外殼體7、位于外殼體7內(nèi)的閥芯以及與閥芯相通的上游管道5和下游管管6，所述閥芯由側(cè)壁沿徑向開有圓弧形凹槽Ia的兩個(gè)圓柱體I組成，該圓弧形凹槽Ia開在圓柱體I的中部,兩個(gè)圓弧形凹槽Ia槽口對(duì)接圍成閥芯流道，所述上游管道5和下游管道6均為錐形管道，它們的較小管徑端分別與閥芯流道相連，所述上游管道5和下游管道6的較大管徑端通過法蘭連接或者直接焊接在外殼體7內(nèi)，在每個(gè)圓柱體I軸向固定裝有一根閥桿8，閥桿8沿軸向穿過圓柱體的中心，每根閥桿8上套裝一個(gè)齒輪10，兩根閥桿8上的齒輪10嚙合，其中一根閥桿8伸出外殼體7外與調(diào)節(jié)執(zhí)行機(jī)構(gòu)9連接，所述調(diào)節(jié)執(zhí)行機(jī)構(gòu)9為伺服電機(jī)，所述調(diào)節(jié)執(zhí)行機(jī)構(gòu)9也可以采用氣動(dòng)或液動(dòng)方式驅(qū)動(dòng)。所述其中一個(gè)圓柱體I與圓弧形凹槽Ia相背的側(cè)壁上開有與閥芯流道相通的通孔，所述通孔上裝有軟管2，軟管2上連接第一取壓管4，所述下游管道6上設(shè)有與下游管道6相通的第二取壓管3，所述第一取壓管4和第二取壓管3伸出外殼體7外與壓力變送器12連接，所述壓力變送器12將標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)傳送給控制器11，所述控制器11控制調(diào)節(jié)執(zhí)行機(jī)構(gòu)9動(dòng)作。工作時(shí)，進(jìn)入本裝置的流體介質(zhì)經(jīng)上游管道5流經(jīng)閥芯，通過閥芯節(jié)流后經(jīng)下游管道6流出。閥芯的兩個(gè)圓柱體I上的兩個(gè)圓弧形凹槽Ia組成的閥芯流道軸線與上、下游管道5、6的軸線能保持較好的同心度，具有節(jié)流降壓效果，流體介質(zhì)流經(jīng)閥芯流道時(shí)流束與流道軸線保持較好的平行，確保了測(cè)量精確度。節(jié)流前的壓力由第一取壓管4取壓，送入外部壓力變送器12，節(jié)流后的壓力由第二取壓管3送入外部壓力變送器12，壓力變送器12輸出壓差信號(hào)，壓差信號(hào)經(jīng)計(jì)算得出當(dāng)時(shí)所測(cè)流體介質(zhì)的流量值，該流量值作為過程值送入控制器11，在控制器11中過程值與給定值比較，由控制器11給出偏差調(diào)節(jié)信號(hào)給調(diào)節(jié)執(zhí)行機(jī)構(gòu)9，調(diào)節(jié)執(zhí)行機(jī)構(gòu)9輸入動(dòng)力通過閥桿8使閥芯的圓柱體I同時(shí)反向轉(zhuǎn)動(dòng)相同角度，閥芯流道發(fā)生了改變，從而改變了瞬時(shí)流經(jīng)本裝置流體介質(zhì)的流量，同時(shí)流體介質(zhì)的流量變化后的值通過第一取壓管4和第二取壓管3被再次獲得，從而反饋信號(hào)繼續(xù)調(diào)節(jié)，直到流體介質(zhì)的流量達(dá)到給定值。
權(quán)利要求1.一種流量測(cè)量調(diào)節(jié)裝置，包括外殼體(7)、位于外殼體(7)內(nèi)的閥芯以及與閥芯相通的上游管道(5)和下游管管￠)，所述閥芯由側(cè)壁沿徑向開有圓弧形凹槽(Ia)的兩個(gè)圓柱體(I)組成，兩個(gè)圓弧形凹槽(Ia)槽口對(duì)接圍成了閥芯流道，其特征在于:每個(gè)圓柱體(I)軸向固定裝有一根閥桿(8)，每根閥桿(8)上套裝一個(gè)齒輪(10)，相鄰閥桿(8)上的齒輪(10)嚙合，其中一根閥桿⑶伸出外殼體(7)外與調(diào)節(jié)執(zhí)行機(jī)構(gòu)(9)連接，所述上游管道(5)和下游管道(6)均為錐形管道，它們的較小管徑端分別與閥芯流道相連，其中一個(gè)圓柱體(I)與圓弧形凹槽(Ia)相背的側(cè)壁上開有與閥芯流道相通的通孔，所述通孔上裝有第一取壓管(4)，所述下游管道(6)上設(shè)有與其相通的第二取壓管(3)，所述第一取壓管(4)和第二取壓管(3)伸出外殼體(7)外與壓力變送器(12)連接，所述壓力變送器(12)將標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)傳送給控制器(11)，所述控制器(11)控制調(diào)節(jié)執(zhí)行機(jī)構(gòu)(9)動(dòng)作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述流量測(cè)量調(diào)節(jié)裝置，其特征在于:所述圓柱體(I)的通孔上連接軟管(2)，所述軟管(2)與第一取壓管(4)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述流量測(cè)量調(diào)節(jié)裝置，其特征在于:所述調(diào)節(jié)執(zhí)行機(jī)構(gòu)(9)為伺服電機(jī)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種流量測(cè)量調(diào)節(jié)裝置，包括外殼體、位于外殼體內(nèi)的閥芯以及與上游管道和下游管管，閥芯由側(cè)壁沿徑向開有圓弧形凹槽的兩個(gè)圓柱體組成，兩個(gè)圓弧形凹槽對(duì)接形成了閥芯流道，每個(gè)圓柱體上固定裝有一根閥桿，每根閥桿上套裝一個(gè)齒輪，相鄰閥桿上的齒輪嚙合，其中一根閥桿與調(diào)節(jié)執(zhí)行機(jī)構(gòu)連接，上游管道和下游管道均為錐形管道，它們的較小管徑端分別與閥芯流道的進(jìn)口和出口相連，其中一個(gè)圓柱體與圓弧形凹槽相背的側(cè)壁上開有與閥芯流道相通的通孔，通孔上裝有第一取壓管，下游管道上設(shè)有與下游管道相通的第二取壓管，第一取壓管和第二取壓管與壓力變送器連接，壓力變送器將標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)傳送給控制器，控制器控制調(diào)節(jié)執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作。
文檔編號(hào)F16K5/04GK202914791SQ20122060856
公開日2013年5月1日 申請(qǐng)日期2012年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月16日
發(fā)明者王雪, 丁寶蒼, 唐曉銘, 楊欣, 趙猛 申請(qǐng)人:重慶大學(xué)