高量程比金属管浮子流量计制造技术

本实用新型专利技术公开了一种高量程比金属管浮子流量计，它包括壳体以及与壳体相连接的指示器，在壳体内设有锥管，锥管上设有浮子、阻尼器和卡圈，上述的锥管包括上锥管和下锥管，上锥管和下锥管为两个锥度不同的锥管。采用上述技术方案的本实用新型专利技术，将原有的锥管改为由上下两段锥度组成，且锥度的设计使得上段锥度满足最大流量１４００Ｌ／ｈ，下段锥度满足２５Ｌ／ｈ～５００Ｌ／ｈ的控制流量，提高了量程比，这样能满足核电站机组启动阶段和正常工作阶段中对流量的要求。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于流体流量计量领域，具体地说是涉及一种浮子流量计。
技术介绍
金属管浮子流量计用于连续测量封闭管道中液体和气体的体积流量，结构坚固可 靠，能适应各种场合的流量测量，因此广泛地应用于流量测量和工业过程控制中。目前国 内外的金属管浮子流量计结构如图1所示，壳体1中锥管的锥度只有一个，量程比只做到 10 : l，对于特殊流量场合便无法满足现场工艺要求，如岭澳核电站二期工程的要求为最 大流量1400L/h，计量流量25L/h 500L/h对应电流4 20mA，量程比20 : l，指示量程 56 : 1。 对于上述的产品要求，已知现有浮子的流量系数a 二0.75，浮子体积V二 28. 58cm3，浮子密度P f = 7. 8g/cm3，被测介质密度P = lg/cm3，浮子最大截面积F = 5. 726cm2，锥管直管段直径d = 2. 71cm，锥管半锥角P = 2. 54° ，于是速度常数=258cm/ s。通过计算可知满足控制流量500L/h时浮子的位移应是1. 8cm，对应指针在刻度盘上的 转角为20度，如果这样制作的话则刻度盘的视觉效果极差，并且以指针的回差为0. 5度计 算，回差为0.5/20 = 2.5%，是不能满足设计要求的，应视为不合格产品。因此常规设计不 能满足要求，应重新进行设计。
技术实现思路
本技术要解决的是浮子流量计量程受限的技术问题，提供一种高量程比的金 属管浮子流量计。 为实现上述目的，本技术采用以下技术方案 本技术包括壳体以及与壳体相连接的指示器，在壳体内设有锥管，锥管上设 有浮子、阻尼器和卡圈，上述的锥管包括上锥管和下锥管，上锥管和下锥管为两个锥度不同 的锥管。 上述的上锥管的锥度为10° 15° ，下锥管的锥度为r 5° 上述的指示器通过螺母和垫片连接在壳体上。 采用上述技术方案的本技术，将原有的锥管改为由上下两段锥度组成，且锥 度的设计使得上段锥度满足最大流量1400L/h，下段锥度满足25L/h 500L/h的控制流量， 提高了量程比，这样能满足核电站机组启动阶段和正常工作阶段中对流量的要求。附图说明图1为传统金属管浮子流量计的结构示意图； 图2为本技术的整体结构示意图。具体实施方式如图2所示，本技术包括壳体1以及与壳体1相连接的指示器7，壳体1和指 示器7之间可以为固定连接，也可以为活动连接。上述的活动连接可以是指指示器7通过 螺母5和垫片6连接在壳体1上。 在壳体l内设有锥管，锥管上设有浮子2、阻尼器3和卡圈4。在本技术中，锥 管包括上锥管9和下锥管8，上锥管9和下锥管8为两个锥度不同的锥管。具体地说，上锥 管9的锥度为11.68。，下锥管8的锥度为1. 15° 。 为验证本技术的可行性，特进行以下计算 已知浮子流量计的流量方程为 Q = tt A J 。 y—— 3.6其单位为1/h ;式中a-系数，无量纲；fk-浮子最大径和其同高度锥管截面间的环隙面积，其单位为cm2 ; g-重力加速度，其单位为980cm/s2 ; V-浮子体积，其单位为cm3; P f_浮子密度，其单位为g/cm3 ; P -被测介质密度，其单位为g/cm3 ; F-浮子最大截面积，其单位为cm2 ;当雷诺数大于某一数值时，对已制成的浮子流量计来说，流量系数a大体上是-2gFOf —p)定的，速度常数」S 、-/ W亦为定值，其单位为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-锥管直管段直径，其单位为cm ; |3 -锥管半锥角； h_浮子位移，其单位为cm ; 由此可知，流量大小和浮子位移密切相关。 这样，可通过计算得到满足控制流量25L/h 500L/h时，浮子2的位移为1. 8cm。 通常情况下流量计指针的转角应不小于50度，这时仍以0. 5度回差计算回差为0. 5/50 = 1 % ，因此为满足设计要求，锥管做成一个锥度是不行的。在本技术中，锥管的锥度部分 应由上下两段锥度组成，上锥管9的锥度为11. 68° ，满足最大流量1400L/h ;下锥管8的锥 度为1. 15° ，满足25L/h 500L/h的控制流量。 如图2所示，其中，上锥管9的长度为15cm，上锥管9的最宽口径为①35。+a°52，上锥管9的最窄口径为。28. 8。+°°52，上锥管9的长度为15cm ;下锥管8的最窄口径为。27。+°°33，下锥管8的长度为45cm，端口为5cm，极限位移为53cm，流量计的口径为①47。 由于最大流量仅在机组启动阶段使用，因此考虑主要解决机组正常工作时的流量段25L/h 500L/h，经理论计算可得 上部锥度极限位移处的环隙面积fkftK= 2. 37cm2 极限流量=0. 75X2. 37X258X3. 6 = 1650L/h 下部锥度最大环隙面积fk±= 0. 789cm2 最大控制流量=0. 75 X 0. 789 X 258 X 3. 6 = 550L/h 下部锥管2mm处环隙面积fk/j、= 0. 034cm2 最小控制流量=0. 75X0. 034X258X3. 6 = 23L/h 由以上计算可知，本技术可以满足现场对流量要求，从制作仪表的实际校验 数据中，充分验证了设计的正确性。 另外，本技术中上锥管的锥度还可以为10° 、11° 、13° 、14° 、15°中的任意 一种，下锥管的锥度可以为1° 、1.25° 、1.8° 、2° 、2.3° 、3° 、3.5° 、4° 、4.6° 、5°中的任意一种。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高量程比金属管浮子流量计，它包括壳体（１）以及与壳体（１）相连接的指示器（７），在所述的壳体（１）内设有锥管，锥管上设有浮子（２）、阻尼器（３）和卡圈（４），其特征在于：所述的锥管包括上锥管（９）和下锥管（８），上锥管（９）和下锥管（８）为两个锥度不同的锥管。

【技术特征摘要】
一种高量程比金属管浮子流量计，它包括壳体(1)以及与壳体(1)相连接的指示器(7)，在所述的壳体(1)内设有锥管，锥管上设有浮子(2)、阻尼器(3)和卡圈(4)，其特征在于所述的锥管包括上锥管(9)和下锥管(8)，上锥管(9)和下锥管(8)为两个锥度不同的锥管。2....

【专利技术属性】
技术研发人员：郝秀元，李国选，李晓芳，刘长礼，张红琴，沈磊，暴玉龙，刘琢，吴斌，齐丽花，麻金娜，薛宁超，
申请(专利权)人：开封仪表有限公司，中广核工程有限公司，
类型：实用新型
国别省市：41[中国|河南]