靶式流量计.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010126866.2 (22)申请日 2020.02.28 (71)申请人 宜昌兆峰自动化仪表有限责任公司 地址 443000 湖北省宜昌市伍家岗工业园 区 (72)发明人 熊章华张兆峰 (74)专利代理机构 重庆中之信知识产权代理事 务所(普通合伙) 50213 代理人 谢毅 (51)Int.Cl. G01F 1/28(2006.01) G01F 15/18(2006.01) (54)发明名称 一种靶式流量计 (57)摘要 本发明提出了一种靶式流量计， 包括具有流 体通。

2、道的测量壳， 测量壳上安装有用于输出扭矩 的测量机构， 测量机构包括密封安装于测量壳底 部并与流体通道连通的测量筒， 该测量筒的一端 安装有支撑轴套， 该测量筒的另一端安装有转动 座， 转动座上转动安装有因与流动中的流体接触 而转动的传动组件； 传动组件上固接有一端伸出 支撑轴套的输出轴， 输出轴上位于测量筒内部的 部位上套设有扭力管， 该扭力管一端部与输出轴 固接， 该扭力管的另一端部与支撑轴套固接； 支 撑轴套上还安装有用于支撑输出轴的支撑座； 改 善了现有靶式流量计的力转换机构在高压环境 中存在转轴与密封件产生摩擦力造成测量精度 差的现状。 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 CN 1。

3、11189499 A 2020.05.22 CN 111189499 A 1.一种靶式流量计， 包括具有流体通道(10)的测量壳(1)， 其特征在于： 所述测量壳(1) 上安装有用于输出扭矩的测量机构(2)， 所述测量机构(2)包括密封安装于测量壳(1)底部 并与流体通道(10)连通的测量筒(21)， 该测量筒(21)的一端安装有支撑轴套(22)， 该测量 筒(21)的另一端安装有转动座(24)， 所述转动座(24)上转动安装有因与流动中的流体接触 而转动的传动组件(25)； 所述传动组件(25)上固接有一端伸出支撑轴套(22)的输出轴(26)， 所述输出轴(26)上 位于测量筒(21)内部的。

4、部位上套设有扭力管(27)， 该扭力管(27)一端部与输出轴(26)固 接， 该扭力管(27)的另一端部与支撑轴套(22)固接； 所述支撑轴套(22)上还安装有用于支撑输出轴(26)的支撑座(28)。 2.根据权利要求1所述的一种靶式流量计， 其特征在于： 所述传动组件(25)包括横管 (251)及竖管(252)， 所述横管(251)与竖管(252)固接形成 “T” 形结构， 所述横管(251)与竖 管(252)上开设有横向贯通并用于放置扭力管(27)的通孔； 所述横管(251)转动安装于转动座(24)上， 所述竖管(252)上固定安装有靶片(253)， 所 述靶片(253)直接承受流体冲击力。

5、的一端伸入测量壳(1)的流体通道(10)内。 3.根据权利要求2所述的一种靶式流量计， 其特征在于： 当处于初始状态时， 所述靶片 (253)上伸入流体通道(10)内的竖片与测量壳(1)的流体通道(10)轴线垂直。 4.根据权利要求2或3所述的一种靶式流量计， 其特征在于： 所述测量壳(1)上开设有与 流体通道(10)连通的台阶孔(100)， 台阶孔(100)内安装有密封座(3)， 所述密封座(3)上安 装有可拆卸的堵头(4)。 5.根据权利要求1所述的一种靶式流量计， 其特征在于： 所述支撑座(28)包括套设在支 撑轴套(22)上的支撑套(281)； 所述支撑套(281)上安装有与输出轴(2。

6、6)转动配合的轴承套 (283)。 6.根据权利要求5所述的一种靶式流量计， 其特征在于： 所述支撑套(281)通过多个沿 圆周方向均布布置的锁紧件(282)固定于支撑轴套(22)上。 7.根据权利要求1所述的一种靶式流量计， 其特征在于： 所述扭力管(27)采用高弹合金 薄壁管。 8.根据权利要求6所述的一种靶式流量计， 其特征在于： 所述扭力管(27)的受力扭转角 度范围为015 。 权利要求书 1/1 页 2 CN 111189499 A 2 一种靶式流量计 技术领域 0001 本发明涉及流量计领域， 具体涉及一种靶式流量计。 背景技术 0002 靶式流量计主要用于解决高粘度、 低雷诺数。

7、流体的流量测量， 是一种安装简单方 便， 易维修， 仪表性价比高， 为经济实惠的流量计。 近几年靶式流量计的市场需求量大大地 提高， 广泛应用于冶金、 石油、 化工、 能源、 食品、 环保等各个领域的流量测量。 0003 现有的靶式流量计具有两种力转换机构， 第一种是轴封膜片应变式， 主要通过轴 封膜片受力后利用杠杆原理将力传递到外部的弹性体上产生弯矩， 然后通过应变计对弯矩 进行测量以获得测量参数， 在对膜片进行密封时要保证膜片具有良好的变形幅度， 造成密 封压力较小， 也只能适用于低于3MPa的压力环境； 第二种是转轴密封式， 能用于高压环境， 通过转轴受到内部作用力产生的转动传递到外界已。

8、获得测量参数， 但是通过转轴传递转矩 过程中需要对转轴进行密封并保证转轴能够灵活转动， 因此在实际使用过程中转轴与密封 件之间产生的摩擦力会造成测量精度降低。 发明内容 0004 针对现有技术中所存在的不足， 本发明提供了一种靶式流量计， 解决了现有靶式 流量计的力转换机构在高压环境中存在转轴与密封件产生摩擦力而造成测量精度差的问 题。 0005 为实现上述目的， 本发明采用了如下的技术方案： 0006 一种靶式流量计， 包括具有流体通道的测量壳， 所述测量壳上安装有用于输出扭 矩的测量机构， 所述测量机构包括密封安装于测量壳底部并与流体通道连通的测量筒， 该 测量筒的一端安装有支撑轴套， 该。

9、测量筒的另一端安装有转动座， 所述转动座上转动安装 有因与流动中的流体接触而转动的传动组件； 所述传动组件上固接有一端伸出支撑轴套的 输出轴， 所述输出轴上位于测量筒内部的部位上套设有扭力管， 该扭力管一端部与输出轴 固接， 该扭力管的另一端部与支撑轴套固接； 所述支撑轴套上还安装有用于支撑输出轴的 支撑座。 0007 优选的， 所述传动组件包括横管及竖管， 所述横管与竖管固接形成 “T” 形结构， 所 述横管与竖管上开设有横向贯通并用于放置扭力管的通孔； 所述横管转动安装于转动座 上， 所述竖管上固定安装有靶片， 所述靶片直接承受流体冲击力的一端伸入测量壳的流体 通道内。 0008 优选的，。

10、 当处于初始状态时， 所述靶片上伸入流体通道内的竖片与测量壳的流体 通道轴线垂直。 0009 优选的， 所述测量壳上开设有与流体通道连通的台阶孔， 台阶孔内安装有密封座， 所述密封座上安装有可拆卸的堵头。 0010 优选的， 所述支撑座包括套设在支撑轴套上的支撑套； 所述支撑套上安装有与输 说明书 1/4 页 3 CN 111189499 A 3 出轴转动配合的轴承套。 0011 优选的， 所述支撑套通过多个沿圆周方向均布布置的锁紧件固定于支撑轴套上。 0012 优选的， 所述扭力管采用高弹合金薄壁管。 0013 优选的， 所述扭力管的受力扭转角度范围为015 。 0014 相比于现有技术， 。

11、本发明具有如下有益效果： 0015 1、 通过对测量机构的结构改进， 让扭力管分别固接到输出轴、 支撑轴套上后， 使得 扭力管内部与整个流量计内部的流体完全隔离开， 形成良好的内部密封结构， 整个内腔可 承受较高压力； 在传动组件受力后带动输出轴转动的过程中， 在扭力管的反向作用力下能 够使得输出轴的转动角度达到平衡点， 从而将流体流速产生的推动力转换成输出轴的转动 角度进行输出； 上述力矩传递过程中通过扭力管进行隔离密封后使得流量计内腔能够在高 压环境中使用并保证可靠密封； 0016 2、 在输出轴传递力矩的过程中无需再次密封， 从而消除了现有技术中存在密封产 生摩擦力的情况， 进一步提高了。

12、整个测量机构在应用环境中的测量精度。 附图说明 0017 图1为本发明一种实施例的剖视结构示意图； 0018 图2为图1的侧视剖视结构示意图； 0019 图中， 测量壳1、 流体通道10、 台阶孔100、 测量机构2、 测量筒21、 支撑轴套22、 锁紧 接头23、 转动座24、 传动组件25、 横管251、 竖管252、 靶片253、 输出轴26、 扭力管27、 支撑座 28、 支撑套281、 锁紧件282、 轴承套283、 密封座3、 堵头4。 具体实施方式 0020 下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明， 以使本领域的技术人员可以 更好地理解本发明并能予以实施， 但所举实施例不作。

13、为对本发明的限定。 0021 如图1图2所示， 本发明实施例提出了一种靶式流量计， 包括具有流体通道10的 测量壳1， 所述测量壳1上安装有用于输出扭矩的测量机构2， 在实际使用过程中， 流量计中 还包括有外置显示部件， 通过测量机构2对测量壳1内流过的流体进行测量后将扭矩输出到 显示部， 并通过显示部中的齿轮组机芯进行转换后显示， 上述显示部件为现有靶式流量计 中常用的机械表头。 在具体测量过程中， 主要是通过测量机构2对流体产生的扭矩进行测量 并输出， 其中， 测量机构2包括密封安装于测量壳1底部并与流体通道10连通的测量筒21， 该 测量筒21的一端安装有通过锁紧接头23紧固的支撑轴套2。

14、2， 通过锁紧接头23讲支撑轴套22 固定在测量筒21内， 在测量筒21的另一端安装有转动座24， 所述转动座24上转动安装有因 与流动中的流体接触而转动的传动组件25； 所述传动组件25内固接有一端伸出支撑轴套22 的输出轴26， 所述输出轴26上位于测量筒21内部的部位上套设有扭力管27， 该扭力管27伸 入传动组件25的一端与输出轴26固接， 该扭力管27伸入支撑轴套22的一端与支撑轴套22固 接； 在进行组装时， 在测量壳1与支撑轴套22、 锁紧接头23之间通过O型密封圈进行密封， 同 样的， 在转动座24与测量壳1之间也通过O型密封圈进行密封， 以保证内部的密封作用， 并且 通过扭力。

15、管27一端固接在输出轴26， 另一端固接在支撑轴套22上后， 使得输出轴26被隔离 在扭力管27内， 不再接触到内部流体， 使得扭力管27形成良好的密封元件， 此种结构改进了 说明书 2/4 页 4 CN 111189499 A 4 现有技术中对输出轴26本身进行密封的方式， 并且上述固接均采用焊接方式， 有利于整个 流量计内部能够承受较高的流体压力， 以满足在高压环境中使用。 并且， 在支撑轴套22上还 安装有用于支撑输出轴26的支撑座28， 保证输出轴26转动时能够保持轴线偏移较小； 而支 撑座28包括套设在支撑轴套22上的支撑套281， 并且让支撑套281通过多个沿圆周方向均布 布置的锁。

16、紧件282固定于支撑轴套22上， 其中， 锁紧件282为螺钉， 在支撑套281上安装有与 输出轴26转动配合的轴承套283， 当支撑轴套22定位后， 在轴承套283的作用下， 使得输出轴 26两端部能够稳定支撑并转动， 保证输出轴26在转动过程中可减小轴线的偏移情况， 避免 转动过程中产生阻力。 0022 上述测量机构2的具体工作原理如下： 当流体进入测量壳1的流体通道10后， 在流 体的推动力作用下使得传动组件25转动， 从而带着固接在传动组件25上的输出轴26转动， 同时在扭力管27的反向作用下使得流体产生推力来与扭力管27的反向作用力形成平衡， 此 时输出轴26转动的角度即为实际测量的流。

17、体流速产生的推动力， 当输出轴26将力矩传递到 显示部后进行显示。 0023 在测量机构2的结构改进后， 通过扭力管27作为输出轴26与内腔进行隔离的密封 元件， 提升内腔可承受的流体压力， 并且在输出轴26向外传递力矩过程中没有承受额外的 摩擦力， 从而提高了测量精度。 0024 在流体通道10内流动的流体主要作用在传动组件25上， 并作用在传动组件25上， 因此传动组件25的转动需要比较灵敏， 能够快速响应； 而具体的， 传动组件25包括横管251 及竖管252， 并将横管251与竖管252固接形成 “T” 形结构， 横管251的长度能够让竖管252位 于整个流体通道10的中间位置， 同时。

18、， 在横管251与竖管252上开设有横向贯通并用于放置 扭力管27的通孔， 通孔的内径大于扭力管27的外径， 从而保证扭力管27能够在通孔内变形 时不会产生额外的摩擦力； 在进行安装时， 通过将横管251转动安装于转动座24上， 具体采 用滚动轴承过盈配合安装在转动座24上后并对横管251进行支撑， 以确保横管251能够稳定 转动； 在竖管252上固定安装有靶片253， 并将靶片253直接承受流体冲击力的一端伸入测量 壳1的流体通道10内， 从而使得整个传送组件的作用点在靶片253上以提高转动扭矩， 提升 整个传动组件25动作的灵敏度； 同时， 为了便于靶片253安装以及承受作用力， 让靶片2。

19、53的 截面形状呈 “L” 形结构。 0025 为了保证流体流过对靶片253具有稳定的推动力， 当处于初始状态时， 靶片253的 竖片与测量壳1的流体通道10轴线垂直， 此状态为零点， 便于测量后具有参考基准。 0026 由于靶片253的受力角度影响， 通过扭力管27的方向作用后能够在靶片253转动较 小角度便能将流体的推动力转换(放大)成输出轴26的转动力矩， 因此对扭力管27的弹性要 求较高， 能够承受较高的作用力， 同时还能快速回复到初始状态； 因此， 扭力管27采用高弹 合金薄壁管， 例如锰合金、 铍铜合金等材质的薄壁管， 在扭转后能够回复； 在实际使用过程 中也要避免扭转角度过大造成。

20、无法回复的情况， 因此， 扭力管27的受力扭转角度范围为0 15 。 0027 为了便于对靶片253进行组装或调整， 在测量壳1上开设有与流体通道10连通的台 阶孔100， 在台阶孔100内安装有密封座3， 并在密封座3上安装有可拆卸的堵头4； 密封座3固 定安装在测量壳1上后为了保持密封效果一般不再进行拆卸， 主要通过堵头4的拆卸后， 能 够对内腔进行清理， 或者是对靶片253进行组装、 调整等动作； 将外部连接位置通过密封座3 说明书 3/4 页 5 CN 111189499 A 5 隔离后， 可避免在测量壳1上频繁操作造成泄漏的情况。 0028 最后说明的是， 以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制， 尽管参照较 佳实施例对本发明进行了详细说明， 本领域的普通技术人员应当理解， 可以对本发明的技 术方案进行修改或者等同替换， 而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围， 其均应涵盖在本 发明的权利要求范围当中。 说明书 4/4 页 6 CN 111189499 A 6 图1 图2 说明书附图 1/1 页 7 CN 111189499 A 7 。