差压线性流量计的制作方法
【专利摘要】一种差压线性流量计，主管与外部待测流量管道连接。在主管流体入口端内有管束式整流器。在管束式整流器下游的主管内固定有缩放型喷管。在旁通管内安放有层流元件，并使该层流元件位于引压管的两个导流孔之间。差压计安装在引压管的中部。入口温度压力计和出口温度压力计均安装在旁通管上。本发明将层流元件安置在并联旁通管内，并在并联旁通管入口设置防堵塞的过滤筛网，通过缩放型喷管加速流动，强力带走流体中的杂质，并且冲刷着过滤筛网表面。本发明消除了层流流量计体积大、流动阻力大、适宜测量小流量的技术不足，提高了实用可靠性与耐久性，具有测量精度高、测量量程很宽、流量与差压呈线性关联的特点。
【专利说明】
差压线性流量计
技术领域
[0001 ]本发明涉及流量测量领域，具体是一种差压线性流量计。
【背景技术】
[0002]流量计是测量流量的仪表。流量计有很多种类，其中差压流量计是广泛应用且传统的一类流量计，它是通过测量流量测量元件两端的差压来得出待测管道流量，如孔板流量计、文丘里流量计、喷管流量计、弯管流量计、楔形流量计、V锥流量计等。差压流量计的优点在于测量稳定，耐高压高温，但缺点在于流体的压力损失大，测量精度不高、流量测量的量程小，仅有4-8倍。人们发现:当流经测量元件的流体处在层流状态时，测量元件两端的压差与流经测量元件的体积流量成线性关系，通过测量元件两端的压差就可得知流经测量元件的流量，由此测量原理制造的层流流量计约在1950年步入流量测量领域，它以其可测量小流量、脉动流量、测量量程宽、测量精度高而受到人们的关注。然而，在实际中，待测流量管道内流体几乎都不处在层流区，而是在湍流区，因为层流区的流体流速和雷诺数均小于湍流区，这就大大限制了层流流量计的应用范围。为了拓宽层流流量计的应用范围，即也能测量管道内非层流状态下的流体流量，流量测量领域的研究者发明了一种新方法，即在待测流量管道内安置层流元件，而层流元件是一种多微小通道的集束元件，如此使待测流量的流体在层流元件内进行层流流动，通过测量层流元件两端的流体压差，从而获知待测流量管道内的流体流量。
[0003]公布号为CN1395082.A公开的发明专利“气体层流流量传感器”，其技术特征为:器体设置为管径式，中部大管径处设置有两个取压孔，管径内两个取压孔之间设置有层流元件，两个取压孔外部分别设置了整流器，层流元件设置为缠绕的波纹板与平板式，层流元件设置为由一根或多根毛细管集成。现有技术的层流流量计，其测量方法与流量计结构与公布号为CNl 395082.A公开的发明专利类似。
[0004]尽管公布号为CN1395082.A公开的发明专利、以及现有技术的层流流量计具有差压线性流量计的优势、测量精度高、测量量程宽、尤其适宜测量小流量，但是，现有技术的层流流量也存在技术不足，表现为:层流流量计体积大、流动阻力大(因为层流元件的流体通道是微小尺寸的流体通道，在相同的待测流量下，层流元件的管径须大于待测流量的管道管径)、层流元件因有微小流体通道易被流体中的杂质堵塞、使用范围受限、可靠性与耐久性差。
【发明内容】
[0005]为克服现有技术中存在的层流流量计体积大、流动阻力大、易堵塞的不足，本发明提出了一种差压线性流量计。
[0006]本发明包括主管、管束式整流器、缩放型喷管、旁通入流管、旁通管、引压管、旁通出流管和层流元件。
[0007]其中:所述的主管通过位于该主管两端的法兰与外部待测流量管道连接。旁通管的两端分别与旁通入流管和旁通出流管连通;所述旁通入流管和旁通出流管分别与所述主管的管壁连通。在所述主管流体入口端的内表面安装有管束式整流器。在所述管束式整流器下游的主管内壁表面固定有缩放型喷管，该缩放型喷管包括收缩段和扩张段。在所述的收缩段上有通孔，该通孔的入口端位于所述收缩段管体的1/2?3/4处，该通孔的出口与位于所述旁通入流管过孔衔接。
[0008]引压管的两端分别与旁通管的管壁连通。差压计安装在所述引压管的中部。所述入口温度压力计和出口温度压力计均安装在旁通管上，并分别位于所述引压管两导流孔之外。
[0009]在所述旁通管内安放有层流元件，并使该层流元件位于所述引压管两导流孔之间。
[0010]所述的层流元件包括管束和层流元件外壳。所述层流元件外壳的横截面为方形或椭圆形，使该层流元件外壳与旁通管管壁的内表面之间形成配合间隙；用填充块将所述间隙密封。
[0011]所述的层流元件内流体的雷诺数Re< 2300，使该流体处于层流状态。所述Re = P.V.D/μ，其中P、V和D分别为流体在微通道内的密度、流速和微通道当量内径;所述层流元件内微通道的当量内径须小于流体层流临界雷诺数Re < 2300时的微通道当量内径D。
[0012]所述管束是由若干个相互平行的微径管紧密叠加形成的，管束的中心线与旁通管的中心线平行。在层流元件内形成了与管束轴向相平行的三类微通道，分别为管束外缘微通道、管束间隙微通道、以及微径管微通道。所述的管束外缘微通道是由位于管束外圈的微径管的外壁面与层流元件外壳内壁面之间的间隙形成;所述的管束间隙微通道是由位于管束内圈的各微径管外壁面之间的间隙形成;所述的微径管微通道是由各微径管的内孔形成。
[0013]所述的三类微通道分别是:
[0014]当通过封闭板同时封闭管束外缘微通道和管束间隙微通道，开通微径管微通道，各微径管的内孔形成了第一种单类微通道型层流元件。所述的封闭板的外形及尺寸均与所述层流元件的外形及尺寸相同。在所述封闭板上排布有多个圆形通孔;所述各圆形通孔的孔径与层流元件中的微径管的内径相同，并且各圆形通孔的中心与层流元件中的微径管的中心重合。在该封边板的边框上有与所述层流元件的边框固连的螺钉孔。
[0015]当通过封闭板同时封闭管束外缘微通道和微径管微通道，开通管束间隙微通道，在位于管束内圈的各微径管外壁面之间形成了第二种单类微通道型层流元件。所述的封边板的外形及尺寸均与所述层流元件的外形及尺寸相同。在所述封闭板上排布有多个方形通孔;所述各方形通孔的四个边均为弧形边，并且各方形通孔的位置及外形尺寸均与层流元件中的各微径管管壁外表面之间的间隙相同。在该封边板的边框上有与所述层流元件的边框固连的螺钉孔。
[0016]当通过封闭板同时封闭管束外缘微通道、开通管束间隙微通道和微径管微通道，在管束内圈的各微径管外壁面之间与各微径管中形成了双类微通道型层流元件。所述的封边板的外形及尺寸均与所述层流元件的外形及尺寸相同。在所述封闭板边框内表面排列有多个三角形的挡板，该三角形挡板的两个侧边均为弧形边，并且各挡板的位置及外形尺寸均与层流元件中的各微径管管壁外表面与层流元件边框内表面之间的间隙相同。在该封边板的边框上有与所述层流元件的边框固连的螺钉孔。
[0017]当同时开通管束外缘微通道、管束间隙微通道和微径管微通道，在该层流元件内形成了多类微通道型层流元件。所述的封闭板的外形尺寸与层流元件边框相同，在该封闭板的边框上有与所述层流元件的边框固连的螺钉孔。
[0018]所述的缩放型喷管的横截面为半圆形管，在该缩放型喷管的内表面有所述的收缩段和扩张段;所述收缩段与扩张段相接处为缩放型喷管喉部;扩张段的入口外径、收缩段的出口外径均与主管的内径相同，缩放型喷管喉部的直径介于主管内径的0.1?0.9倍之间，缩放型喷管为沿轴向水平面剖开的半只缩放型喷管、并固定在主管的轴向水平面上部。
[0019]所述旁通管的内径介于主管内径的0.01?0.6倍之间；所述旁通管入口端与旁通入流管连接，该旁通入流管与主管之间的夹角为锐角，所述旁通管处口端与旁通出流管连接，该旁通出流管与主管之间的夹角亦为锐角。
[0020]本发明为差压线性流量测量装置。本发明改进层流元件的布局与结构，引入并联旁通管结构，将层流元件安置在并联旁通管内，并在并联旁通管入口设置防堵塞的过滤筛网，再将并联旁通管入口设置在缩放型喷管中的收缩段内壁面上，利用流体在收缩段内的加速流动，强力带走流体中的杂质，并且冲刷着过滤筛网表面，使流体杂质不能停留或附着在过滤筛网上。主管两端与待测流量的管道连接，将并联旁通管内径设置为小于主管的内径，这样通过测量小管径即并联旁通分流管的流体流量一一即为差压线性流量测量。
[0021]在本发明中，位于主管两端外壁上固定着法兰，通过法兰与外部待测流量管道连接;沿主管内的流体流向，依次装有管束式整流器和缩放型喷管，管束式整流器可使主管免受外部待测流量管道的流动干扰，缩放型喷管可使流体加速，便于带走流体中的杂质;位于缩放型喷管前部和主管后部的主管顶部管壁上开有旁通入流管过孔和旁通出流管过孔;旁通管为主管的旁通分流管道，它经旁通入流管过孔和旁通出流管过孔，与主管形成并联;通过测量旁通管内的流体流量得到主管入口内的流体流量;旁通入流管实施从主管中引出旁通分流，旁通管实施对旁通分流进行流量测量，旁通出流管实施将旁通分流回送至主管内；旁通管中部区域内装有层流元件，在层流元件的入口装有入口温度压力计，用来测量进入层流元件的流体温度T1和压力P1，在层流元件的出口装有出口温度压力计，用来测量离开层流元件的流体温度T2和压力P2，由公知的流体动力粘性系数关联式P = WT1，T2 ,P1，P2)得到层流元件内的流体动力粘性系数μ;在层流元件的出入口之间通过引压管连接有差压计，用来测量进入和离开层流元件的流体压差A P;由层流元件的流体动力粘性系数μ、流体压差A P以及层流元件内流体横截面流通面积S，得出通过层流元件的流体体积流量Qc与流体压差八？之间的线性关联式^ = &.S.Δρ/μ，其中a为仪表系数；由层流元件的流体体积流量Qc得出主管入口内的流体体积流量Q = b.Qc = a.b.S.Δ ρ/μ，其中b为并联结构系数，采用流量标定可得知a和b。
[0022]所述的层流元件中，由管束外缘微通道、管束间隙微通道和微径管微通道这三类微通道的开闭组合，形成了三类微通道型层流元件；当同时封闭管束外缘微通道和管束间隙微通道、开通微径管微通道，形成了第一种单类微通道型层流元件；当同时封闭管束外缘微通道和微径管微通道、开通管束间隙微通道，形成了第二种单类微通道型层流元件；当同时封闭管束外缘微通道、开通管束间隙微通道和微径管微通道，形成了双类微通道型层流元件；当同时开通管束外缘微通道、管束间隙微通道和微径管微通道，形成了多类微通道型层流元件。
[0023]所述的层流元件内流体须处在层流状态，由流体雷诺数Re为Re= P.V.D/μ来判定，其中P、V和D分别为流体在微通道内的密度、流速和微通道当量内径；当层流元件微通道内流体雷诺数Re小于层流临界雷诺数即Re小于2300时，微通道内流体的流动才为层流，由此得到层流元件各微通道最大当量内径的上限值;在单类微通道型层流元件、双类微通道型层流元件以及多类微通道型层流元件中，各微通道横截面当量内径须小于流体层流临界雷诺数所对应的内径;对给定的层流元件的流量测量量程，单类微通道型层流元件、双类微通道型层流元件和多类微通道型层流元件这三者相比，单类微通道型层流元件的流量测量精度相对较高、但流动阻力相对较大、体积相对较大，多类微通道型层流元件的流动阻力相对较小、体积相对较小、但测量精度相对较低。若要使差压线性流量计测量更准确须用单类微通道型层流元件，若要使差压线性流量计流动阻力小、体积小就须用多类微通道型层流元件。
[0024]本发明与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著进步，表现为如下三项:
[0025]1、通过采取小于主管内径的并联旁通管结构，仅在并联旁通管中设置层流元件，这样通过测量并联旁通管的流体流量而获知主管的流体流量，仍实现流量与差压的线性关系，如此，使本发明的差压线性流量计极大地拓宽了层流流量计的应用范围，消除了层流流量计体积大、流动阻力大、适宜测量小流量的技术不足；
[0026]2、通过设置防堵塞结构，即在并联旁通管入口设置防堵塞的过滤筛网，再将并联旁通管入口设置在缩放型喷管中的收缩段内壁面上，利用流体在收缩段内的加速流动，强力带走流体中的杂质，并且冲刷着过滤筛网表面，使流体杂质不能停留或附着在过滤筛网上。本发明的这一防堵塞结构，消除了层流流量计微小流量通道微易堵塞的技术不足、以及由于这一技术不足导致层流流量计实用可靠性与耐久性差的缺陷，从而使本发明的差压线性流量计的实用可靠性与耐久性得以大幅提高；
[0027]3、通过采取并联旁通管、过滤筛网、缩放型喷管、以及三类微通道型层流元件的选择，形成了一种具有测量精度高、测量量程很宽的新型差压线性流量，它保持了层流流量计具有差压线性流量计这一优势，同时又消除了现有技术层流流量计体积大、流动阻力大、适宜测量小流量、易堵塞、实用可靠性与耐久性差的缺陷。
[0028]通过采用计算机对本发明进行流体模拟计算、以及实验室的多次实验，均验证了本发明具有测量精度高、测量量程很宽、流量与差压呈线性关联的技术优势。
【附图说明】
[0029]图1是差压线性流量计的结构示意图；
[0030]图2是层流元件横截面结构示意图；
[0031 ]图3是层流元件入口横截面结构示意图；
[0032]图4是缩放型喷管结构示意图；
[0033]图5是第一种单类通道型层流元件封闭板结构示意图；
[0034]图6是第二种单类通道型层流元件封闭板结构示意图；
[0035]图7是双类通道型层流元件封闭板结构示意图；
[0036]图8是多类通道型层流元件封闭板结构示意图；图中:
[0037]1.法兰;2.管束式整流器;3.主管;4.缩放型喷管;5.旁通入流管过孔;6.旁通入流管;7.旁通管;8.入口温度压力计;9.封闭板；10.差压计；11.引压管；12.出口温度压力计；
13.旁通出流管；14.旁通出流管过孔;15.层流元件；16.扩张段;17.收缩段通孔;18.过滤筛网；19.收缩段;20.层流元件外壳;21.微径管；22.管束外缘微通道;23.微径管微通道;24.管束间隙微通道;25.填充块;26.缩放型喷管喉部。
【具体实施方式】
[0038]本实施例是一种用于测量空气管道内的空气体积流量的差压线性流量计。
[0039]本实施例包括主管3、管束式整流器2、缩放型喷管4、旁通入流管6、旁通管7、旁通出流管13、引压管11和层流元件15。其中:所述的主管3通过位于该主管两端的法兰I与外部待测流量管道连接，主管3的管长、管内径和管外径分别为300mm、60mm和70mm;在该主管3的管壁上有两个通孔，分别是旁通入流管过孔5和旁通出流管过孔14。旁通管7的两端分别与旁通入流管6的出口和旁通出流管13的入口连通，旁通管7、旁通入流管6和旁通出流管13的管内径和管外径均相同，分别为1mm和16mm ；旁通入流管6的入口和旁通出流管13的出口分别与所述的旁通入流管过孔5和旁通出流管过孔14连通。在所述主管3流体入口端的内表面安装有管束式整流器2，通过该管束式整流器2使主管3免受外部待测流量管道的流动干扰。在所述管束式整流器2下游的主管内壁表面固定有缩放型喷管4，该缩放型喷管包括收缩段19和扩张段16，使流体加速，便于带走流体中的杂质。所述的缩放型喷管4位于该主管内中部，并固定在该主管的管壁上。在所述的收缩段19上有收缩段通孔17，该通孔的入口端位于所述收缩段管体的1/2?3/4处，该通孔的出口与位于所述旁通入流管过孔5衔接。在收缩段通孔17入口端面装有过滤筛网18，用来阻止主管3内流体杂质流入收缩段通孔，过滤筛网18与收缩段19的内壁面平行且位于收缩段19的内壁面内。
[0040]本实施例中，所述旁通管7上有两个通孔，分别是引压管11的导流孔;所述引压管11的两端分别与该两个导流孔连通。差压计10安装在所述引压管11的中部。所述入口温度压力计8和出口温度压力计12均安装在旁通管上，并分别位于所述引压管两导流孔之外。
[0041]所述的缩放型喷管4是在一段金属圆棒、沿轴向将其内部车削成直径逐渐从大到小、再逐渐从小到大的圆管状通道，其前半段为收缩段19而后半端为扩张段16，缩放型喷管4的中央为缩放型喷管喉部26、也是流体流通横截面最小处;收缩段19的入口外径、扩张段16的出口外径均与主管3的内径相同，缩放型喷管喉部26的直径为主管3内径的0.4倍，缩放型喷管4为沿轴向水平面剖开的半只缩放型喷管、并固定在主管3的轴向水平面上部。
[0042]在所述旁通管6内安放有层流元件15，并使该层流元件位于所述引压管11的两个导流孔之间。
[0043]所述的层流元件15包括管束和层流元件外壳20。所述层流元件外壳20的横截面为方形或椭圆形，使该层流元件15与旁通管管壁的内表面之间形成配合间隙；用填充块25将所述间隙密封。本实施例中，所述层流元件外壳的横截面为方形。
[0044]所述管束是由若干个相互平行的微径管21紧密叠加形成的，微径管21的管长、管内径和管外径分别为15mm、0.6mm和0.82mm，管束的中心线与旁通管7的中心线平行。在层流元件15内形成了与管束轴向相平行的三类微通道，分别为管束外缘微通道22、管束间隙微通道24、以及微径管微通道23。所述的管束外缘微通道22是由位于管束外圈的微径管21的外壁面与层流元件外壳20内壁面之间的间隙形成;所述的管束间隙微通道24是由位于管束内圈的各微径管22外壁面之间的间隙形成;所述的微径管微通道23是由各微径管21的内孔形成。
[0045]所述的层流元件15中，通过所述管束外缘微通道22、管束间隙微通道24和微径管微通道23这三类微通道的开闭组合，形成了三类四种微通道型层流元件:
[0046]当通过第一种单类微通道型层流元件的封闭板9同时封闭管束外缘微通道23和管束间隙微通道24，开通微径管微通道23，各微径管21的内孔形成了第一种单类微通道型层流元件。所述的封闭板9的外形及尺寸均与所述层流元件的外形及尺寸相同。在所述封闭板上排布有多个圆形通孔;所述各圆形通孔的孔径与层流元件中的微径管21的内径相同，并且各圆形通孔的中心与层流元件中的微径管的中心重合。在该封闭板的边框上有与所述层流元件15的边框固连的螺钉孔。
[0047]当通过第二种单类微通道型层流元件的封闭板9同时封闭管束外缘微通道23和微径管微通道23，开通管束间隙微通道24，在位于管束内圈的各微径管21外壁面之间形成了第二种单类微通道型层流元件。所述的封闭板9的外形及尺寸均与所述层流元件的外形及尺寸相同。在所述封闭板上排布有多个方形通孔;所述各方形通孔的四个边均为弧形边，并且各方形通孔的位置及外形尺寸均与层流元件中的各微径管管壁外表面之间的间隙相同。在该封闭板的边框上有与所述层流元件15的边框固连的螺钉孔。
[0048]当通过双类微通道型层流元件的封闭板9同时封闭管束外缘微通道23、开通管束间隙微通道24和微径管微通道23，在管束内圈的各微径管21外壁面之间与各微径管中形成了双类微通道型层流元件。所述的封闭板的外形及尺寸均与所述层流元件的外形及尺寸相同。在所述封闭板边框内表面排列有多个三角形的挡板，该三角形挡板的两个侧边均为弧形边，并且各挡板的位置及外形尺寸均与层流元件中的各微径管管壁外表面与层流元件边框内表面之间的间隙相同。在该封闭板的边框上有与所述层流元件15的边框固连的螺钉孔。
[0049]当通过多类微通道型层流元件封闭板9同时开通管束外缘微通道23、管束间隙微通道24和微径管微通道23，在该层流元件内形成了多类微通道型层流元件。所述的封闭板9的外形尺寸与层流元件边框相同，在该封闭板的边框上有与所述层流元件的边框固连的螺钉孔。
[°05°]所述的层流元件15内流体的雷诺数Re < 2300，使该流体处于层流状态。所述Re =P.V.D/μ来判定，其中p、v和D分别为流体在微通道内的密度、流速和微通道当量内径；当层流元件15微通道内流体雷诺数Re小于层流临界雷诺数，S卩Re小于2300时，微通道内流体的流动为层流，由此得到层流元件15各微通道最大当量内径的上限值。
[0051]所述层流元件的微径管微通道23的当量内径须小于流体层流临界雷诺数K2300时的微通道当量内径D。
[0052]对给定的层流元件15的流量测量量程，所述单类微通道型层流元件、双类微通道型层流元件和多类微通道型层流元件中，单类微通道型层流元件的流量测量精度相对较高、但流动阻力相对较大，多类微通道型层流元件的流动阻力相对较小、但测量精度相对较低。若要使差压线性流量计测量更准确须用单类微通道型层流元件，若要使差压线性流量计流动阻力小、体积小就须用多类微通道型层流元件。在本实施中为多类微通道型层流元件。
[0053]本实施例中的法兰1、管束式整流器2、主管3、缩放型喷管4、旁通入流管6、旁通管
7、旁通出流管13、引压管11和层流元件15均用不锈钢材料制成。
[0054]本实施例中的旁通管7为主管3的旁通分流管道，它经旁通入流管过孔5和旁通出流管过孔14，与主管3形成并联;通过测量旁通管7内的流体流量得到主管3入口内的流体流量;沿流体流向，并联旁通管路依次由旁通入流管6、旁通管7和旁通出流管13连接而成;旁通入流管6实施从主管3中弓丨出旁通分流，旁通管7实施对旁通分流进行流量测量，旁通出流管13实施将旁通分流回送至主管3内；位于旁通管7的中部区域内装有层流元件15，在层流元件15的入口装有入口温度压力计8，用来测量进入层流元件的流体温度T1和压力P1，在层流元件15的出口装有出口温度压力计12，用来测量离开层流元件的流体温度T2和压力P2，由公知的流体动力粘性系数关联式μ=μ( Ti，Τ2，Ρι，P2)得到层流元件内的流体动力粘性系数μ;在层流元件的出入口之间通过引压管11连接有差压计10，用来测量进入和离开层流元件15的流体压差A P;由层流元件的流体动力粘性系数μ、流体压差△ P以及层流元件内流体横截面流通面积S，得出通过层流元件的流体体积流量Qc与流体压差△ P之间的线性关联式Qc=a.S.Δρ/μ，其中a为仪表系数；由层流元件的流体体积流量Qc得出主管3入口内的流体体积流量Q = b.Qc = a.b.S.Δ ρ/μ，其中b为并联结构系数，其中b为并联结构系数，采用流量标定可得知a和b。
[0055]本实施例在实施中，将主管3两端的法兰I与待测空气流量的空气管道连接，由层流元件15的入口温度压力计8所测的空气温度1\和压力P1，由层流元件15的出口温度压力计12所测的空气温度!^和压力P2，由公知的空气动力粘性系数关联式P2)得到层流元件内的空气动力粘性系数μ;由层流元件15的差压计10所测的空气压差△ p，由层流元件15内流体横截面流通面积S，得出空气通过层流元件的体积流量Qc为Qc = a.S.Δ ρ/μ,其中a为仪表系数，由层流元件的体积流量Qc得出主管3入口内的空气体积流量Q = b.Qc =a.b.S.A ρ/μ，其中b为并联结构系数，采用流量标定台标定可得知a和b。
【主权项】
1.一种差压线性流量计，其特征在于，包括主管、管束式整流器、缩放型喷管、旁通管、引压管、旁通出流管和层流元件； 其中:所述的主管通过位于该主管两端的法兰与外部待测流量管道连接;旁通管的两端分别与旁通入流管和旁通出流管连通;所述旁通入流管和旁通出流管分别与所述主管的管壁连通;在所述主管流体入口端的内表面安装有管束式整流器;在所述管束式整流器下游的主管内壁表面固定有缩放型喷管，该缩放型喷管包括收缩段和扩张段;在所述的收缩段上有通孔，该通孔的入口端位于所述收缩段管体的1/2?3/4处，该通孔的出口与位于所述旁通入流管过孔衔接； 引压管的两端分别与旁通管的管壁连通;差压计安装在所述引压管的中部;所述入口温度压力计和出口温度压力计均安装在旁通管上，并分别位于所述引压管两导流孔之外； 在所述旁通管内安放有层流元件，并使该层流元件位于所述引压管两导流孔之间。2.如权利要求1所述差压线性流量计，其特征在于，所述的层流元件包括管束和层流元件外壳;所述层流元件外壳的横截面为方形或椭圆形，使该层流元件外壳与旁通管管壁的内表面之间形成配合间隙；用填充块将所述间隙密封。3.如权利要求1所述差压线性流量计，其特征在于，所述的层流元件内流体的雷诺数Re3< 2300，使该流体处于层流状态;所述Re3 = P.V.D/μ，其中P、V和D分别为流体在微通道内的密度、流速和微通道当量内径;所述层流元件的微径管微通道的当量内径须小于流体层流临界雷诺数Re < 2300时的微通道当量内径D。4.如权利要求1所述差压线性流量计，其特征在于，所述管束是由若干个相互平行的微径管紧密叠加形成的，管束的中心线与旁通管的中心线平行;在层流元件内形成了与管束轴向相平行的三类微通道，分别为管束外缘微通道、管束间隙微通道、以及微径管微通道；所述的管束外缘微通道是由位于管束外圈的微径管的外壁面与层流元件外壳内壁面之间的间隙形成；所述的管束间隙微通道是由位于管束内圈的各微径管外壁面之间的间隙形成;所述的微径管微通道是由各微径管的内孔形成。5.如权利要求4所述差压线性流量计，其特征在于，所述的三类微通道分别是: 当通过封闭板同时封闭管束外缘微通道和管束间隙微通道，开通微径管微通道，各微径管的内孔形成了第一种单类微通道型层流元件;所述的封边板的外形及尺寸均与所述层流元件的外形及尺寸相同；在所述封闭板上排布有多个圆形通孔;所述各圆形通孔的孔径与层流元件中的微径管的内径相同，并且各圆形通孔的中心与层流元件中的微径管的中心重合;在该封边板的边框上有与所述层流元件的边框固连的螺钉孔； 当通过封闭板同时封闭管束外缘微通道和微径管微通道，开通管束间隙微通道，在位于管束内圈的各微径管外壁面之间形成了第二种单类微通道型层流元件;所述的封边板的外形及尺寸均与所述层流元件的外形及尺寸相同；在所述封闭板上排布有多个方形通孔；所述各方形通孔的四个边均为弧形边，并且各方形通孔的位置及外形尺寸均与层流元件中的各微径管管壁外表面之间的间隙相同；在该封边板的边框上有与所述层流元件的边框固连的螺钉孔； 当通过封闭板同时封闭管束外缘微通道、开通管束间隙微通道和微径管微通道，在管束内圈的各微径管外壁面之间与各微径管中形成了双类微通道型层流元件;所述的封边板的外形及尺寸均与所述层流元件的外形及尺寸相同；在所述封闭板边框内表面排列有多个三角形的挡板，该三角形挡板的两个侧边均为弧形边，并且各挡板的位置及外形尺寸均与层流元件中的各微径管管壁外表面与层流元件边框内表面之间的间隙相同；在该封边板的边框上有与所述层流元件的边框固连的螺钉孔； 当通过封闭板同时开通管束外缘微通道、管束间隙微通道和微径管微通道，在该层流元件内形成了多类微通道型层流元件;所述的封闭板的外形尺寸与层流元件边框相同，在该封闭板的边框上有与所述层流元件的边框固连的螺钉孔。6.如权利要求1所述差压线性流量计，其特征在于，所述的缩放型喷管的横截面为半圆形管，在该缩放型喷管的内表面有所述的收缩段和扩张段;所述收缩段与扩张段相接处为缩放型喷管喉部;扩张段的入口外径、收缩段的出口外径均与主管的内径相同，缩放型喷管喉部的直径介于主管内径的0.1?0.9倍之间，缩放型喷管为沿轴向水平面剖开的半只缩放型喷管、并固定在主管的轴向水平面上部。7.如权利要求1所述差压线性流量计，其特征在于，所述旁通管的内径介于主管内径的.0.0l?0.6倍之间;所述旁通管入口端与旁通入流管连接，该旁通入流管与主管之间的夹角为锐角，所述旁通管处口端与旁通出流管连接，该旁通出流管与主管之间的夹角亦为锐角。
【文档编号】G01F15/12GK105823517SQ201610302233
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年5月9日
【发明人】李世武
【申请人】西北工业大学