專(zhuān)利名稱(chēng)：高量程比金屬管浮子流量計(jì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于流體流量計(jì)量領(lǐng)域，具體地說(shuō)是涉及一種浮子流量計(jì)。
背景技術(shù)：
金屬管浮子流量計(jì)用于連續(xù)測(cè)量封閉管道中液體和氣體的體積流量，結(jié)構(gòu)堅(jiān)固可 靠，能適應(yīng)各種場(chǎng)合的流量測(cè)量，因此廣泛地應(yīng)用于流量測(cè)量和工業(yè)過(guò)程控制中。目前國(guó) 內(nèi)外的金屬管浮子流量計(jì)結(jié)構(gòu)如圖1所示，殼體1中錐管的錐度只有一個(gè)，量程比只做到 10 : l，對(duì)于特殊流量場(chǎng)合便無(wú)法滿足現(xiàn)場(chǎng)工藝要求，如嶺澳核電站二期工程的要求為最 大流量1400L/h，計(jì)量流量25L/h 500L/h對(duì)應(yīng)電流4 20mA，量程比20 : l，指示量程 56 : 1。 對(duì)于上述的產(chǎn)品要求，已知現(xiàn)有浮子的流量系數(shù)a 二0.75，浮子體積V二 28. 58cm3，浮子密度P f = 7. 8g/cm3，被測(cè)介質(zhì)密度P = lg/cm3，浮子最大截面積F = 5. 726cm2，錐管直管段直徑d = 2. 71cm，錐管半錐角P = 2. 54° ，于是速度常數(shù)=258cm/ s。通過(guò)計(jì)算可知滿足控制流量500L/h時(shí)浮子的位移應(yīng)是1. 8cm，對(duì)應(yīng)指針在刻度盤(pán)上的 轉(zhuǎn)角為20度，如果這樣制作的話則刻度盤(pán)的視覺(jué)效果極差，并且以指針的回差為0. 5度計(jì) 算，回差為0.5/20 = 2.5%，是不能滿足設(shè)計(jì)要求的，應(yīng)視為不合格產(chǎn)品。因此常規(guī)設(shè)計(jì)不 能滿足要求，應(yīng)重新進(jìn)行設(shè)計(jì)。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的是浮子流量計(jì)量程受限的技術(shù)問(wèn)題，提供一種高量程比的金 屬管浮子流量計(jì)。 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案 本實(shí)用新型包括殼體以及與殼體相連接的指示器，在殼體內(nèi)設(shè)有錐管，錐管上設(shè) 有浮子、阻尼器和卡圈，上述的錐管包括上錐管和下錐管，上錐管和下錐管為兩個(gè)錐度不同 的錐管。 上述的上錐管的錐度為10° 15° ，下錐管的錐度為r 5° 上述的指示器通過(guò)螺母和墊片連接在殼體上。 采用上述技術(shù)方案的本實(shí)用新型，將原有的錐管改為由上下兩段錐度組成，且錐 度的設(shè)計(jì)使得上段錐度滿足最大流量1400L/h，下段錐度滿足25L/h 500L/h的控制流量， 提高了量程比，這樣能滿足核電站機(jī)組啟動(dòng)階段和正常工作階段中對(duì)流量的要求。

圖1為傳統(tǒng)金屬管浮子流量計(jì)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖2所示，本實(shí)用新型包括殼體1以及與殼體1相連接的指示器7，殼體1和指 示器7之間可以為固定連接，也可以為活動(dòng)連接。上述的活動(dòng)連接可以是指指示器7通過(guò) 螺母5和墊片6連接在殼體1上。 在殼體l內(nèi)設(shè)有錐管，錐管上設(shè)有浮子2、阻尼器3和卡圈4。在本實(shí)用新型中，錐 管包括上錐管9和下錐管8，上錐管9和下錐管8為兩個(gè)錐度不同的錐管。具體地說(shuō)，上錐 管9的錐度為11.68。，下錐管8的錐度為1. 15° 。 為驗(yàn)證本實(shí)用新型的可行性，特進(jìn)行以下計(jì)算 已知浮子流量計(jì)的流量方程為 Q = tt A J 。 y—— 3.6其單位為1/h ;
式中a-系數(shù)，無(wú)量綱；
fk-浮子最大徑和其同高度錐管截面間的環(huán)隙面積，其單位為cm2 ; g-重力加速度，其單位為980cm/s2 ; V-浮子體積，其單位為cm3; P f_浮子密度，其單位為g/cm3 ; P -被測(cè)介質(zhì)密度，其單位為g/cm3 ; F-浮子最大截面積，其單位為cm2 ;
當(dāng)雷諾數(shù)大于某一數(shù)值時(shí)，對(duì)已制成的浮子流量計(jì)來(lái)說(shuō)，流量系數(shù)a大體上是-
2gFOf —p)
定的，速度常數(shù)」S 、-/ W亦為定值，其單位為cm/s，因此流量和fk成正比， 1/ 尸P 而fk =dtg P h+ n tg2 P h2 上式中d-錐管直管段直徑，其單位為cm ; |3 -錐管半錐角； h_浮子位移，其單位為cm ; 由此可知，流量大小和浮子位移密切相關(guān)。 這樣，可通過(guò)計(jì)算得到滿足控制流量25L/h 500L/h時(shí)，浮子2的位移為1. 8cm。 通常情況下流量計(jì)指針的轉(zhuǎn)角應(yīng)不小于50度，這時(shí)仍以0. 5度回差計(jì)算回差為0. 5/50 = 1 % ，因此為滿足設(shè)計(jì)要求，錐管做成一個(gè)錐度是不行的。在本實(shí)用新型中，錐管的錐度部分 應(yīng)由上下兩段錐度組成，上錐管9的錐度為11. 68° ，滿足最大流量1400L/h ;下錐管8的錐 度為1. 15° ，滿足25L/h 500L/h的控制流量。 如圖2所示，其中，上錐管9的長(zhǎng)度為15cm，上錐管9的最寬口徑為①35。+a°52，上錐
管9的最窄口徑為。28. 8。+°°52，上錐管9的長(zhǎng)度為15cm ;下錐管8的最窄口徑為。27。+°°33，
下錐管8的長(zhǎng)度為45cm，端口為5cm，極限位移為53cm，流量計(jì)的口徑為①47。 由于最大流量?jī)H在機(jī)組啟動(dòng)階段使用，因此考慮主要解決機(jī)組正常工作時(shí)的流量
段25L/h 500L/h，經(jīng)理論計(jì)算可得 上部錐度極限位移處的環(huán)隙面積fkftK= 2. 37cm2 極限流量=0. 75X2. 37X258X3. 6 = 1650L/h[0035] 下部錐度最大環(huán)隙面積fk±= 0. 789cm2 最大控制流量=0. 75 X 0. 789 X 258 X 3. 6 = 550L/h 下部錐管2mm處環(huán)隙面積fk/j、= 0. 034cm2 最小控制流量=0. 75X0. 034X258X3. 6 = 23L/h 由以上計(jì)算可知，本實(shí)用新型可以滿足現(xiàn)場(chǎng)對(duì)流量要求，從制作儀表的實(shí)際校驗(yàn) 數(shù)據(jù)中，充分驗(yàn)證了設(shè)計(jì)的正確性。 另外，本實(shí)用新型中上錐管的錐度還可以為10° 、11° 、13° 、14° 、15°中的任意 一種，下錐管的錐度可以為1° 、1.25° 、1.8° 、2° 、2.3° 、3° 、3.5° 、4° 、4.6° 、5°中的
任意一種。
權(quán)利要求一種高量程比金屬管浮子流量計(jì)，它包括殼體(1)以及與殼體(1)相連接的指示器(7)，在所述的殼體(1)內(nèi)設(shè)有錐管，錐管上設(shè)有浮子(2)、阻尼器(3)和卡圈(4)，其特征在于所述的錐管包括上錐管(9)和下錐管(8)，上錐管(9)和下錐管(8)為兩個(gè)錐度不同的錐管。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的高量程比金屬管浮子流量計(jì)，其特征在于所述的上錐管(9) 的錐度為10° 15° ，所述下錐管(8)的錐度為1° 5°
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的高量程比金屬管浮子流量計(jì)，其特征在于所述的指示器(7) 通過(guò)螺母(5)和墊片(6)連接在殼體(1)上。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種高量程比金屬管浮子流量計(jì)，它包括殼體以及與殼體相連接的指示器，在殼體內(nèi)設(shè)有錐管，錐管上設(shè)有浮子、阻尼器和卡圈，上述的錐管包括上錐管和下錐管，上錐管和下錐管為兩個(gè)錐度不同的錐管。采用上述技術(shù)方案的本實(shí)用新型，將原有的錐管改為由上下兩段錐度組成，且錐度的設(shè)計(jì)使得上段錐度滿足最大流量1400L/h，下段錐度滿足25L/h～500L/h的控制流量，提高了量程比，這樣能滿足核電站機(jī)組啟動(dòng)階段和正常工作階段中對(duì)流量的要求。
文檔編號(hào)G01F1/52GK201508204SQ20092022397
公開(kāi)日2010年6月16日 申請(qǐng)日期2009年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月10日
發(fā)明者劉琢, 劉長(zhǎng)禮, 吳斌, 張紅琴, 暴玉龍, 李國(guó)選, 李曉芳, 沈磊, 薛寧超, 郝秀元, 麻金娜, 齊麗花 申請(qǐng)人:開(kāi)封儀表有限公司;中廣核工程有限公司