申请/专利权人：山东思达特测控设备有限公司

申请日：2018-09-07

公开（公告）日：2024-06-21

公开（公告）号：CN110186528B

主分类号：G01F15/00

分类号：G01F15/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.21#授权;2019.09.24#实质审查的生效;2019.08.30#公开

摘要：本发明公开了一种液体流量计用自动调节流通面积的整流装置，包括壳体，壳体的一端设有液体进口，壳体的另一端设有液体出口，所述壳体内设有一级整流元件和二级整流元件，一级整流元件设置在液体进口处，二级整流元件沿水流方向设置在液体出口处，一级整流元件、二级整流元件与壳体之间形成有液体室。具有以下优点：克服了现有技术中流体扰动造成流计的计量不准确的问题，自动调节流通面积，可以提高流量计检测流体流速的精度和准确度。

主权项：1.一种液体流量计用自动调节流通面积的整流装置,包括壳体1,壳体1的一端设有液体进口11,壳体1的另一端设有液体出口,其特征在于:所述壳体1内设有一级整流元件13和二级整流元件14,一级整流元件13设置在液体进口11处,二级整流元件14沿水流方向设置在液体出口处,一级整流元件13、二级整流元件14与壳体1之间形成有液体室10；所述一级整流元件13包括可调整流网3,可调整流网3的一端设有挡板4,可调整流网3的另一端连接有第一法兰盘19,挡板4将可调整流网3的一端封闭；所述二级整流元件14包括前置整流孔板5、后置整流孔板6,前置整流孔板5和后置整流孔板6之间通过第二弹性构件16连接,前置整流孔板5和后置整流孔板6上设有排列整齐的轴向通孔12,前置整流孔板5、后置整流孔板6紧挨设置,前置整流孔板5设置在靠近壳体出口一端,后置整流孔板6设置在远离壳体出口一端；所述前置整流孔板5的边部上设有螺纹轴9,壳体1的内管壁上设有螺纹滑槽,螺纹轴9设置在螺纹滑槽中,前置整流孔板5通过螺纹轴9进行的旋转,前置整流孔板5与水平方向夹角是可调的,整流时前置整流孔板5与水平方向夹角为22.5°-45°；所述后置整流孔板6上设有平移轴8,壳体上设有滑道15,平移轴8插入到滑道15中,平移轴8沿滑道15进行滑动,后置整流孔板6通过平移轴8可沿滑道15进行移动,后置整流孔板6能够以自身轴线为平移方向移动,并通过第二弹性构件16来进行自我调整。

全文数据：一种液体流量计用自动调节流通面积的整流装置技术领域本发明涉及一种液体流量计用整流装置，具体的说，涉及一种适用于液体流量计在计量时对液体的整流和自动调节流通量面积的装置，属于自动化仪表技术领域。背景技术在计量技术中，流量计是计量仪器设备的重要组成部分，流量计在各领域中得到了广泛的应用，并推动和支持国民经济的不断发展。但是很多安装流量计都存在一个缺陷，就是流体输送管道和流量计入口等部位的尺寸不统一，导致流体测量精确度降低，尤其是在大流量流过时，流体的扰动，直接影响检测灵敏度和精度。发明内容本发明要解决的问题是针对以上不足，提供一种液体流量计用自动调节流通面积的整流装置，克服了现有技术中流体扰动造成流计的计量不准确的问题，自动调节流通面积，可以提高流量计检测流体流速的精度和准确度。为了解决上述问题，本发明采用以下技术方案：一种液体流量计用自动调节流通面积的整流装置，包括壳体，壳体的一端设有液体进口，壳体的另一端设有液体出口，所述壳体内设有一级整流元件和二级整流元件，一级整流元件设置在液体进口处，二级整流元件沿水流方向设置在液体出口处，一级整流元件、二级整流元件与壳体之间形成有液体室。进一步的，所述一级整流元件包括可调整流网，可调整流网的一端设有挡板，可调整流网的另一端连接有第一法兰盘，挡板将可调整流网的一端封闭。进一步的，所述挡板上设有固定轴，第一弹性构件套在固定轴上，第一弹性构件连接挡板的两端，挡板沿固定轴滑动。进一步的，所述可调整流网是可伸缩的筒状，可调整流网上设有若干可调整流网孔，可调整流网是可伸缩的，可调整流网的口径小于壳体的口径。进一步的，所述第一弹性构件的拉伸量、可调整流网和水流速v的关系如下公式所示：，其中，：第一弹性构件的弹力系数；v：水流速；K：根据每个口径实测的参数（k为常数）；L：第一弹性构件初始状态时整流网的长度；x：第一弹性构件的拉伸量；d：挡板的直径。进一步的，所述二级整流元件包括前置整流孔板、后置整流孔板，前置整流孔板和后置整流孔板之间通过第二弹性构件连接，前置整流孔板和后置整流孔板上设有排列整齐的轴向通孔，前置整流孔板、后置整流孔板紧挨设置，前置整流孔板设置在靠近壳体出口一端，后置整流孔板设置在远离壳体出口一端。进一步的，所述前置整流孔板的边部上设有螺纹轴，壳体的内管壁上设有螺纹滑槽，螺纹轴设置在螺纹滑槽中，前置整流孔板通过螺纹轴进行的旋转，前置整流孔板与水平方向夹角是可调的，整流时前置整流孔板与水平方向夹角为22.5°-45°。进一步的，所述后置整流孔板上设有平移轴，壳体上设有滑道，平移轴插入到滑道中，平移轴沿滑道进行滑动，后置整流孔板通过平移轴可沿滑道进行移动，后置整流孔板能够以自身轴线为平移方向移动，并通过第二弹性构件来进行自我调整。进一步的，所述第二弹性构件、前置整流孔板和水流速v的关系如下公式所示：，其中，：第二弹性构件的弹力系数；A：轨道与轴的夹角；D：整流孔板直径；d：整流孔板上孔的直径；x：第二弹性构件的拉伸量。进一步的，所述壳体的两端各设有第一法兰盘和第二法兰盘，二级整流元件还包括管束，管束安装在第二法兰盘上，管束为筒状，管束上设有若干管孔。本发明采用以上技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：液体由液体进口进入，进入一个通过水流大小进行自我调整的筒状整流网，不管液体进口前液体流速如何，在筒状整流网口径小于壳体横截面时，只有筒状整流网可以供流体流通，挡板能起到阻挡流体的作用，减小了流体流通的面积，那么流体的流量一定的情况下，流速必然升高，流体对流量计检测元件的冲刷更明显，流量计的检测元件就能更灵敏地检测到流体的流动，这样的整流装置显著提高了流体检测的灵敏度，不但减少浪费和损失而且节能降耗。经过一级可调整流元件后液体进入另一部分壳体，液体流经二级整流元件，二级整流元件对液体再次进行整流，经过二级整流后，流速更高更稳定，使得流量计的测量精度高、误差小、抗干扰能力强。下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。附图说明附图1为本发明实施例中液体可调整流装置的结构示意图；附图2为本发明实施例中后置整流孔板的结构示意图；附图3为本发明实施例中前置整流孔板结构示意图；附图4为附图1中一级整流元件的左视图；附图5为附图1中可调整流网受压力较小时的局部剖视图；附图6为附图1中可调整流网受压力较大时的局部剖视图；附图7为附图1中二级整流元件的前置整流孔板与水平方向成0°角示意图；附图8为附图1中二级整流元件的前置整流孔板与水平方向成15°角示意图；附图9为附图1中二级整流元件的前置整流孔板与水平方向成22.5°角示意图；附图10为附图1中二级整流元件的前置整流孔板与水平方向成30°角示意图；附图11为附图1中二级整流元件的前置整流孔板与水平方向成45°角示意图；附图12为附图1中二级整流元件中筒状管束的左视图；附图13为前置整流孔板运行轨道的示意图；图中，1-壳体，2-第一弹性构件，3-可调整流网，4-挡板，5-前置整流孔板，6-后置整流孔板，7-可调整流网孔，8-平移轴，9-螺纹轴，10-液体室，11-液体进口，12-轴向通孔，13-一级整流元件，14-二级整流元件，15-滑道,16-第二弹性构件，17-管孔，18-管束，19-第一法兰盘，20-第二法兰盘。具体实施方式实施例1，如图1-图13所示，一种液体流量计用自动调节流通面积的整流装置，包括壳体1，壳体1的一端设有液体进口11，壳体1的另一端设有液体出口，壳体1内设有一级整流元件13和二级整流元件14，一级整流元件13设置在液体进口11处，二级整流元件14沿水流方向设置在液体出口处。所述一级整流元件13、二级整流元件14与壳体1之间形成有液体室10，一级整流元件13包括可调整流网3，可调整流网3的一端设有挡板4，可调整流网3的另一端连接有第一法兰盘19，挡板4将筒状可调整流3的一端封闭，挡板4上设有固定轴21，第一弹性构件2套在固定轴21上，第一弹性构件2连接挡板4的两端，挡板4沿固定轴21滑动。所述可调整流网3是可伸缩的筒状，可调整流网3上设有若干可调整流网孔7，可调整流网3是可伸缩的，可调整流网3的口径小于壳体1的口径。所述第一弹性构件2的拉伸量、可调整流网3和水流速v的关系如下公式所示：公式1其中，：第一弹性构件的弹力系数；v：水流速；K：根据每个口径实测的参数（k为常数）；L：第一弹性构件初始状态时整流网的长度；x：第一弹性构件的拉伸量；d：挡板的直径。从公式1可以看出，水流速v增大，第一弹性构件的拉伸量x增大，水的流通量就增大，从而实现自动调节流速和整流网流通量的关系，达到平稳整流的效果。当水流较小时，水流给挡板4的压力较小，第一弹性构件2伸长量比较小，使得可调整流网3的网孔被拉伸的比较小如图5所示，从而使得水流量也比较小；同理，当水流较大时，水流给挡板4的压力较大，第一弹性构件2伸长量比较大，使得可调整流网3的网孔被拉伸的比较大（如图6所示），从而使得水流量也比较大。所述二级整流元件14包括前置整流孔板5、后置整流孔板6，前置整流孔板5和后置整流孔板6之间通过第二弹性构件16连接，前置整流孔板5和后置整流孔板6上设有排列整齐的轴向通孔12，前置整流孔板5、后置整流孔板6紧挨设置，前置整流孔板5设置在靠近壳体出口一端，后置整流孔板6设置在远离壳体出口一端。所述前置整流孔板5的边部上设有螺纹轴9，壳体1的内管壁上设有螺纹滑槽，螺纹轴9设置在螺纹滑槽中，如图7-12所示，前置整流孔板5通过螺纹轴9进行的旋转，前置整流孔板5与水平方向夹角是可调的，整流时前置整流孔板5与水平方向夹角为22.5°-45°，当前置整流孔板5与水平方向夹角一次成0°、15°、22.5°时，水通过前置整流孔板5的流通面积是逐渐减小的，当前置整流孔板5与水平方向夹角一次成22.5°、30°、45°时，水在前置整流孔板5的流通面积是逐渐增大的，所以在安装时，弹性部件的初始状态为前置整流孔板5与水平方向夹角成22.5°状态。所述后置整流孔板6上设有平移轴8，壳体上设有滑道15，平移轴8插入到滑道15中，平移轴8沿滑道15进行滑动，后置整流孔板6通过平移轴8可沿滑道15进行移动，后置整流孔板6能够以自身轴线为平移方向移动，并通过第二弹性构件16来进行自我调整。所述第二弹性构件16、前置整流孔板5和水流速v的关系如下公式所示：公式2其中，：第二弹性构件的弹力系数；A：螺纹轴与平移轴的夹角；D：整流孔板直径；d：整流孔板上孔的直径；x：第二弹性构件的拉伸量。从公式2中可以看出当水流速v增大时，第二弹性构件的拉伸量x增大，从而实现自动调节流速和整流孔板流通量的关系，达到平稳整流的效果。所述壳体的两端各设有第一法兰盘19和第二法兰盘20，二级整流元件14还包括管束18，管束18安装在第二法兰盘20上，管束18为筒状，管束18上设有若干管孔17。一种优化方案，所述一级整流元件13为可调筒状体，一级整流元件13上设有径向通孔，通过流过的水流大小自我调节筒状体上径向通孔大小。另一种优化方案，所述二级整流元件14为整流孔板，二级整流元件14上设有若干个轴向通孔，通过流过的水流速大小自我调节筒状体上轴向通孔大小。所述后置整流孔板6由于水流对它的压力，使它产生以自身轴线为平移方向的移动，并通过第二弹性构件来进行自我调整，前置整流孔板上的轴沿壳体上的轨道进行滑动。当水流速比较大时，第二弹性构件带动着后置整流孔板沿水流方向移动的距离比较大；相反水流速比较小时，第二弹性构件带动着后置整流孔板沿水流方向移动的距离就比较小。靠近壳体末端的后置整流孔板的轴上有螺纹，通过前置整流孔板对后置整流孔板的不同压力，使得前置整流孔板通过壳体上的螺纹轨道进行移动，该旋转角度固定在0°～45°（当前置整流孔板与水平方向夹角一次成0°、15°、22.5°时水通过前置整流孔板的流通面积是逐渐减小的，当前置整流孔板与水平方向夹角一次成22.5°、30°、45°时水在前置整流孔板的流通面积是逐渐增大的），水流过后置整流孔板进入筒状管束，由管束对水流进行最后的整流。在实际应用中，将液体可调整流装置安装在液体流量计的上游，可以紧靠着液体流量计安装，也可以隔开一定距离（距离可以根据现场空间大小来定），在液体可调整流装置上游过来的液体经过尺寸较粗的输送管道，导致流体流动的流速就较小且不稳定，当液体进入整流装置壳体1内部，并依次经过一级整流元件13、液体室10、二级整流元件14，在此过程中，液体经过一级整流元件13，在一级整流元件13内由于筒状整流网口径小于壳体口径，而且只有筒状整流网可以供流体流通，挡板能起到阻挡流体的作用，减小了流体流通的面积，那么在流体的流量一定的情况下，流速必然升高；液体流经液体室10进入到二级整流元件14，液体的流速变得更高更稳定，使得流量计的检测更准确。液体经过液体可调整流装置的过滤、提速和整流后，造成的偏差达到国家标准，在使用液体流量计计量时，可以保证其测量精度并长期工作。以上所述为本发明最佳实施方式的举例，其中未详细述及的部分均为本领域普通技术人员的公知常识。本发明的保护范围以权利要求的内容为准，任何基于本发明的技术启示而进行的等效变换，也在本发明的保护范围之内。

权利要求：1.一种液体流量计用自动调节流通面积的整流装置，包括壳体（1），壳体（1）的一端设有液体进口（11），壳体（1）的另一端设有液体出口，其特征在于：所述壳体（1）内设有一级整流元件（13）和二级整流元件（14），一级整流元件（13）设置在液体进口（11）处，二级整流元件（14）沿水流方向设置在液体出口处，一级整流元件（13）、二级整流元件（14）与壳体（1）之间形成有液体室（10）。2.如权利要求1所述的一种液体流量计用自动调节流通面积的整流装置，其特征在于：所述一级整流元件（13）包括可调整流网（3），可调整流网（3）的一端设有挡板（4），可调整流网（3）的另一端连接有第一法兰盘（19），挡板（4）将可调整流网（3）的一端封闭。3.如权利要求2所述的一种液体流量计用自动调节流通面积的整流装置，其特征在于：所述挡板（4）上设有固定轴（21），第一弹性构件（2）套在固定轴（21）上，第一弹性构件（2）连接挡板（4）的两端，挡板（4）沿固定轴（21）滑动。4.如权利要求2所述的一种液体流量计用自动调节流通面积的整流装置，其特征在于：所述可调整流网（3）是可伸缩的筒状，可调整流网（3）上设有若干可调整流网孔（7），可调整流网（3）是可伸缩的，可调整流网（3）的口径小于壳体（1）的口径。5.如权利要求3所述的一种液体流量计用自动调节流通面积的整流装置，其特征在于：所述第一弹性构件（2）的拉伸量、可调整流网（3）和水流速v的关系如下公式所示：其中，：第一弹性构件的弹力系数；v：水流速；K：根据每个口径实测的参数（k为常数）；L：第一弹性构件初始状态时整流网的长度；x：第一弹性构件的拉伸量；d：挡板的直径。6.如权利要求1所述的一种液体流量计用自动调节流通面积的整流装置，其特征在于：所述二级整流元件（14）包括前置整流孔板（5）、后置整流孔板（6），前置整流孔板（5）和后置整流孔板（6）之间通过第二弹性构件（16）连接，前置整流孔板（5）和后置整流孔板（6）上设有排列整齐的轴向通孔（12），前置整流孔板（5）、后置整流孔板（6）紧挨设置，前置整流孔板（5）设置在靠近壳体出口一端，后置整流孔板（6）设置在远离壳体出口一端。7.如权利要求6所述的一种液体流量计用自动调节流通面积的整流装置，其特征在于：所述前置整流孔板（5）的边部上设有螺纹轴（9），壳体（1）的内管壁上设有螺纹滑槽，螺纹轴（9）设置在螺纹滑槽中，前置整流孔板（5）通过螺纹轴（9）进行的旋转，前置整流孔板（5）与水平方向夹角是可调的，整流时前置整流孔板（5）与水平方向夹角为22.5°-45°。8.如权利要求6所述的一种液体流量计用自动调节流通面积的整流装置，其特征在于：所述后置整流孔板（6）上设有平移轴（8），壳体上设有滑道（15），平移轴（8）插入到滑道（15）中，平移轴（8）沿滑道（15）进行滑动，后置整流孔板（6）通过平移轴（8）可沿滑道（15）进行移动，后置整流孔板（6）能够以自身轴线为平移方向移动，并通过第二弹性构件（16）来进行自我调整。9.如权利要求7或8所述的一种液体流量计用自动调节流通面积的整流装置，其特征在于：所述第二弹性构件（16）、前置整流孔板（5）和水流速v的关系如下公式所示：其中，：第二弹性构件的弹力系数；A：螺纹轴与平移轴的夹角；D：整流孔板直径；d：整流孔板上孔的直径；x：第二弹性构件的拉伸量。10.如权利要求1所述的一种液体流量计用自动调节流通面积的整流装置，其特征在于：所述壳体的两端各设有第一法兰盘（19）和第二法兰盘（20），二级整流元件（14）还包括管束（18），管束（18）安装在第二法兰盘（20）上，管束（18）为筒状，管束（18）上设有若干管孔（17）。

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