热式流量计的原理及设计

今天为大家介绍一项国家发明授权专利——一种热式流量计。该专利由安徽埃克森科技集团有限公司申请，并于2016年12月07日获得授权公告。

内容说明

本发明属于流量测量设备领域，具体涉及一种热式流量计。

发明背景

热式流量计是一种采用热扩散原理，能够对流体流量进行测量的工具。具有两个温度传感器，其中一个被加热到环境温度以上，另一个至于流体介质中。随着流体介质流速的增加，介质带走的热量随之增多，两个温度传感器的温差随着介质流速的变化而发生变化，根据温差与流体介质流速的比例关系，即可得出流体流量。但是现有的热式流量计在测量时，当流体介质的流速过高时，位于流体介质中的温度传感器在高速运动的流体介质中测量精度较低，并且测量结果容易受到外界因素的干扰，导致最终测量结果的偏差。

因此，针对以上问题，研制出一种测量精度高、且不易受干扰、稳定性强的热式流量计是本领域技术人员所急需解决的难题。

发明内容

为解决上述问题，本发明公开了一种热式流量计。提供如下技术方案：

一种热式流量计，包括总管、支管以及流量插入管；支管的数量至少为两个，且相互平行设置；总管分别连接支管的流入端与流出端；流量插入管分别插入总管以及支管的管壁；流量插入管包括插入管管体、测量端、参考端；插入管管体为空心管，垂直插入总管以及支管的管壁中；测量端固定于插入管管体的末端，包括传热杆、隔热盖以及压阻电桥；隔热盖由单晶硅制成，将插入管管体末端的开口密封，隔热盖的内部设有空腔；压阻电桥安装于隔热盖的顶部；传热杆的一端设于空腔中，另一端穿过隔热盖，设于隔热盖的外部；参考端为参考温度传感器，设置于插入管管体中。

本发明提供了一种热式流量计，由总管、支管以及流量插入管组成；其中支管的数量至少选择为两个，左右两端通过总管连接，并且流量插入管分别插入总管以及支管的管壁；进行流量测量时，待测流体首先进入总管的流入端中，通过插入在总管中的流量插入管进行首次测量；之后通过分流作用进入各个支管中进行测量；最后再通过设置于总管流出端内的流量插入管进行测量；理论上，各支管测得的流量总和应与总管的流入端以及总管的流出端中测得的流量值相同，以此对测量数据的可靠性进行判断。

本发明中的参考温度传感器还连接有恒温电路，能够使得参考温度传感器上的参考温度保持恒定。总管安装有压力表，支管上安装有与压力表相连的电磁阀，该设计能够防止由于测量流体流量较大，导致测量数值不准确；使得当待测流体流量过大时，能够将所有支管上的电磁阀打开，进行分流。

总管与支管由内至外分别由保温层、d性层以及表面防护层组成，其中保温层选择为由EPS颗粒制成的层状结构，EPS具有优秀的隔热效果、d性层选择为尼龙管层，并且设为蜂窝状结构，使之具有良好的d性；表面防护层选择为密封管，保证整体的密封效果；并且保温层与尼龙管层相接触的一侧直接填充至尼龙管层的凹槽中，使得保温层与尼龙管层更好地贴合在一起，保证内部待测流体的流动。

与现有技术相比，进行分流测量的同时，对分流前与分流后的流体分别测量，便于比较，保证测量的可靠性；并且测量精准度高，不易受外界因素的干扰。