本發(fā)明涉及一種測量煤泥水的流量計，具體的說是一種靜壓式筒體流量計，此流量計可測量包括煤泥水在內(nèi)的懸浮液的流量，也可以測量清水的流量。
背景技術(shù)：
：煤泥水流量測量是濕法選煤廠必不可少的環(huán)節(jié)，特別是浮選入料與濃縮機(jī)入料煤泥水的測量，其必要性在于：澄清濃縮設(shè)備入料量的大小直接關(guān)系到絮凝劑(或凝聚劑)的添加量，合適的添加量不僅能保證煤泥水深度澄清和洗水閉路循環(huán)，還能節(jié)約水資源，杜絕工業(yè)廢水污染環(huán)境。浮選入料流量的大小是浮選機(jī)的調(diào)試操作重要影響因素，也決定了浮選劑的添加量，一定的入料量對應(yīng)一定的浮選劑量，浮選劑量的過大或者過小會造成浮選精煤質(zhì)量不合格或者產(chǎn)率降低，合適的浮選劑添加量才能保證浮選精煤的產(chǎn)率和質(zhì)量以及煤炭資源的充分利用，從而提高選煤廠的整體經(jīng)濟(jì)效益。因此煤泥水流量的測量對選煤廠的生產(chǎn)技術(shù)管理異常重要。目前常見的能用于測量煤泥水的流量計為電磁流量計與超聲波流量計。1)電磁流量計是利用法拉第電磁感應(yīng)定律制成的一種測量液體流量的儀表，其原理是：液體在垂直于磁場的非磁性測量管內(nèi)流動，切割磁力線產(chǎn)生與流量成比例的感應(yīng)電動勢，傳送到轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成電流信號，在經(jīng)過顯示屏輸出為流量值。電磁流量計的缺點：a.流量計的感應(yīng)電勢轉(zhuǎn)換成的電流信號微弱，僅為微安級別(0-10μa)，極易受到生產(chǎn)場地所用的電動機(jī)、電纜線形成的感應(yīng)磁場干擾，造成測量偏差；b.零點易漂移，不易矯正、調(diào)節(jié)；c.流量計的測量管內(nèi)水垢或管壁磨損改變內(nèi)徑尺寸，造成測量偏差。超聲波流量計是利用超聲波可以穿透物體的特性，在流體管道外設(shè)置超聲波發(fā)送裝置，測量管內(nèi)流體流速，從而測出流量。其工作的場所不得有噪音和振動，而選煤廠生產(chǎn)期間噪聲強(qiáng)、振動大，所以不適用。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的諸多缺陷，提供一種測量精度高、反應(yīng)信號好、結(jié)構(gòu)簡單便于制造、易調(diào)節(jié)使用、易維護(hù)且性價比良好的靜壓式筒體流量計，該流量計適用于包括選煤廠的煤泥水在內(nèi)的懸浮液流量測定，也可應(yīng)用于清水流量測定。實現(xiàn)上述目的采用以下技術(shù)方案：一種靜壓式筒體流量計,分為入料筒和觀測筒兩部分，其特征在于，a.所述的觀測筒上帶有節(jié)流孔，觀測筒通過節(jié)流孔與入料筒連通，觀測筒與入料筒兩者形成連通器；b.所述的入料筒內(nèi)插有入料管，在入料管的底口連接有穩(wěn)流管，穩(wěn)流管的管壁上均勻分布有多個小圓孔；煤泥水經(jīng)入料管、穩(wěn)流管進(jìn)入入料筒，又經(jīng)導(dǎo)流管流出；c.所述流量計的入料筒底部設(shè)有導(dǎo)流管，導(dǎo)流管的長度與其內(nèi)徑的比值為0～4；d.所述入料筒錐部設(shè)有擋板。作為優(yōu)選，所述的入料筒為圓柱-圓錐型結(jié)構(gòu)。作為優(yōu)選，在入料筒錐部距穩(wěn)流管出口200mm處，設(shè)置有直徑為200mm的擋板。作為優(yōu)選，所述入料管、穩(wěn)流管和導(dǎo)流管的內(nèi)徑為150mm～250mm，穩(wěn)流管出口距入料筒上沿1000mm。作為優(yōu)選，穩(wěn)流管的管壁上分布的小圓孔直徑為15mm，多個小圓孔的總面積是穩(wěn)流管出口總面積的1.04-1.74倍。作為優(yōu)選，所述的觀測筒上設(shè)有節(jié)流孔，也可以是節(jié)流管。作為優(yōu)選，所述的觀測筒上設(shè)有節(jié)流管。采用上述技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的觀測筒與入料筒兩者形成連通器，使得觀測筒液面穩(wěn)定，波動幅度甚小，保證了液位的平穩(wěn)，提高測量精度。因此在有限的入料筒容積條件下，可以容納更大的入料量。本發(fā)明在入料管出口處，設(shè)置了一段管壁上均勻分布多個小圓孔的穩(wěn)流管，當(dāng)煤泥水(懸浮液)通過穩(wěn)流管時，有一部分先經(jīng)管壁上的小孔流出，大大減小了穩(wěn)流管出口流速，使得入料筒內(nèi)湍流程度降低，避免液面過于波動。本發(fā)明在入料筒錐部設(shè)置擋板，該擋板正面迎對從穩(wěn)流管以剩余速度流出的水流，將其改變方向，消除其影響使水流按液位靜壓作用從導(dǎo)流管流出。本發(fā)明測量精度高、反應(yīng)信號好、結(jié)構(gòu)簡單便于制造、易調(diào)節(jié)使用、易維護(hù)且性價比良好，適用于包括選煤廠煤泥水在內(nèi)的懸浮液流量測定，也可應(yīng)用于清水流量測定。附圖說明圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明入料筒結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明入料筒與觀測筒連接結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本發(fā)明筒體管嘴出流流體收縮現(xiàn)象示意圖。圖5是本發(fā)明導(dǎo)流管的比值m與流量系數(shù)μ的關(guān)系圖。圖6、圖7是本發(fā)明擋板的作用示意圖。圖8、圖9是本發(fā)明試驗平臺安裝關(guān)系圖(其中圖8是試驗平臺安裝關(guān)系主視圖、圖9是試驗平臺安裝關(guān)系側(cè)視圖)圖10是本發(fā)明實施原理示意圖。圖11是本發(fā)明靜壓筒體流量計管嘴出流原理圖。圖中標(biāo)記，入料管1、入料筒2、擋板3、導(dǎo)流管4、觀測筒5、節(jié)流孔6、穩(wěn)流管7、小圓孔8、液位計9、入料池10、浮選入料泵11、電磁流量計12、水箱13、輸送泵與電機(jī)14。具體實施方式參見圖1，本發(fā)明所公開的這種靜壓式筒體流量計根據(jù)水力學(xué)原理設(shè)計，分為入料筒2和觀測筒5兩部分，由入料管1、入料筒2、擋板3、導(dǎo)流管4、觀測筒5、穩(wěn)流管7等組成。入料筒2是圓柱-圓錐型結(jié)構(gòu)，入料筒的結(jié)構(gòu)見圖2，入料筒2內(nèi)插有入料管1，入料管1的底口連接穩(wěn)流管7，穩(wěn)流管7的管壁上均勻分布有多個小圓孔8；入料筒的錐底連接導(dǎo)流管4。觀測筒結(jié)構(gòu)實施例數(shù)百立方米甚至上千立方米的煤泥水(懸浮液)經(jīng)入料管1垂直進(jìn)入入料筒2產(chǎn)生了劇烈的湍流，致使液位上下波動，必然影響測量精度。為了確保測量精度，本發(fā)明增設(shè)了觀測筒5，見圖3，觀測筒5設(shè)有節(jié)流孔6，也可以是節(jié)流管。觀測筒5通過節(jié)流孔6或節(jié)流管與入料筒2連通，觀測筒5與入料筒2兩者形成連通器，這種設(shè)置使得觀測筒5液面穩(wěn)定，波動幅度甚小，提高測量精度。其實現(xiàn)原理見圖3：入料因湍流擾動致使其液面按±h＇高度上下波動，形成兩筒之間的壓力差，在這壓力差的作用下，單位時間內(nèi)經(jīng)節(jié)流孔6或節(jié)流管有一股體積為q的流體進(jìn)出觀測筒5，設(shè)節(jié)流孔或節(jié)流管截面積為s1，流速為v＇，則q＝s1v＇,在不考慮阻力的理想條件下，(式中，g為重力加速度)，則：觀測筒截面積為s2，其液面按±h〞高度波動，則在觀測筒內(nèi)進(jìn)出q體積的流體表現(xiàn)形式為q＝s2v〞，觀測筒流體上下波動的速度本實施例中定s2＝100s1，則：即：則：這就意味著觀測筒內(nèi)液位上下波動的幅度僅僅為入料筒的萬分之一，如果考慮到阻力，這個幅度還要小一些。節(jié)流孔6或節(jié)流管的設(shè)置，保證了液位的平穩(wěn)，提高了觀測精確度，因此在有限的入料筒容積條件下，可以容納更大的入料量。穩(wěn)流管結(jié)構(gòu)實施例見圖2，本發(fā)明在入料管1出口處，連接了一段穩(wěn)流管7，穩(wěn)流管7與入料管1固接為一體，入料管1和穩(wěn)流管7的內(nèi)徑為150mm～250mm，穩(wěn)流管7的管壁上均勻分布有多個直徑為15mm的小圓孔8，小圓孔8的總面積是穩(wěn)流管出口面積的1.04-1.74倍。本實施例穩(wěn)流管7內(nèi)徑為150mm，在穩(wěn)流管管壁上鉆有直徑為15mm的小圓孔8，共計174個，174個小圓孔的總面積為0.018m2，為穏流管截面積的1.74倍。當(dāng)煤泥水(懸浮液)通過穩(wěn)流管7時，有一部分是先經(jīng)管壁上的小圓孔8流出的，這樣就大大減小了穩(wěn)流管出口流速，使得入料筒的湍流程度降低，避免液面過于波動。導(dǎo)流管長度優(yōu)化實施例見圖4，根據(jù)水力學(xué)原理，筒體管嘴出流時，管口存在流體收縮現(xiàn)象，由于出流斷面積變小，流量就相應(yīng)減少。因此計算得出的是理論流量q值，在本實施例中的電磁流量計測得是實測流量q1值。流量系數(shù)則實測流量計算式為：流量系數(shù)越大，實際流量越大。流量系數(shù)大小與導(dǎo)流管4長度相關(guān)，本實施例的導(dǎo)流管4內(nèi)徑為200mm。由圖5可知：通過試驗所得的曲線由陡峭段和平緩段兩部分組成，導(dǎo)流管與其內(nèi)徑的比值為m，當(dāng)m＝2時，為曲線兩段的拐點，本實施例取導(dǎo)流管4長度與其內(nèi)徑的比值m＝2。通過本發(fā)明試驗還發(fā)現(xiàn)液位h值(見圖4)，實為入料筒液位h1和導(dǎo)流管長度h2兩部分組成，即h＝h1+h2。當(dāng)在現(xiàn)場使用靜壓式筒體流量計時，可根據(jù)實際入料量選用不同h2值的導(dǎo)流管4。例如，本實施例使用筒體流量為250m3時，導(dǎo)流管4內(nèi)徑為150mm，長度取300mm。不同長度導(dǎo)流管4所適合的測定范圍見表1。表1導(dǎo)流管長度h2與其合適的測定范圍導(dǎo)流管長度h2,mm比值m流量系數(shù)液面測量高度,測量范圍,m3/h000.6400.85-1.60166.2-228.015010.6581.00-1.75185.3-245.230020.7711.15-1.90232.9-299.445030.7821.30-2.05251.1-315.360040.7991.45-2.20271.0-333.8擋板實施例見圖6，入料是以一定的剩余速度通過穩(wěn)流管7進(jìn)入筒體的。對于自流管道，流體受到重力加速度的影響；對于壓力管道，流體受到輸送泵剩余壓力的影響。為了保持筒體液面的穩(wěn)定，入料管1和穩(wěn)流管7必須插入液面一定的深度，距入料筒2的導(dǎo)流管4進(jìn)口的距離較近，流體通過導(dǎo)流管4的速度基本上是入料管1的剩余速度v1(此速度受阻力略有減小)，而不是依靠筒體液位所產(chǎn)生的靜壓速度v，在v1>v情況下，無法實現(xiàn)液位靜壓測定的原理，見圖6。本發(fā)明在入料筒2錐部設(shè)置一塊直徑為200mm的圓擋板3，該擋板放置在距穩(wěn)流管7出口1200mm處。其作用是正面迎對從入料管以剩余速度v1流出的水流，將其改變方向，消除其影響，使水流按液位靜壓作用從導(dǎo)流管以v速度流出，見圖7。見圖8、圖9，本實施例專門設(shè)置了一套試驗平臺作為試驗裝置，流量計分為入料筒2和觀測筒5兩部分，清水注入水箱一定液位后，開動輸送泵14，清水經(jīng)安裝有電磁流量計12的管道進(jìn)入入料筒2，又經(jīng)其底部的穩(wěn)流管7流回水箱13。在各項試驗時，用變頻器調(diào)整輸送泵與電機(jī)14的轉(zhuǎn)速，以達(dá)到試驗所需的入料流量，用經(jīng)校正的電磁流量計12來測定。根據(jù)本試驗平臺的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化結(jié)果，設(shè)計了最大測量上限為579m3/h的靜壓式筒體流量計主要結(jié)構(gòu)參數(shù)見表2。表2靜壓式筒體流量計的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)靜壓式筒體流量計的試驗原理見圖10，具體是：煉焦煤選煤廠的精煤泥弧形篩篩下水作為浮選入料自流至靜壓式筒體流量計，入料經(jīng)穩(wěn)流管7減速后，由擋板3改變其流動方向后在入料筒2形成穩(wěn)定的液面，然后按靜壓作用從導(dǎo)流管4流出至浮選入料池(桶)10，用浮選入料泵11輸送至浮選生產(chǎn)系統(tǒng)。由超聲波液位計9測定觀測筒5內(nèi)的液位h值，將測試信號輸入至專設(shè)計算機(jī)，計算出浮選入料瞬時流量值q，此數(shù)值可在浮選司機(jī)操作崗位和車間調(diào)度控制室的顯示屏上顯示出來，也可在計算機(jī)內(nèi)存儲起來，隨時調(diào)用。本發(fā)明的工作原理是水力學(xué)中的靜壓筒體管嘴出流，見圖11。在圓柱-圓錐型的筒體內(nèi)，當(dāng)給料量q0穩(wěn)定時，其液面高度h維持不變，在靜壓作用下，從導(dǎo)流管流出的流量為q1，在不考慮任何阻力損失的理想條件下q1＝q0，通過測得筒體液位高度h，利用公式計算得到的q1值，就是給料量q0值，公式如下：式中：d—導(dǎo)流管內(nèi)徑,m；g—重力加速度,m/s2；h—筒體液位高度,m。特定的筒體為恒值，則常數(shù)則：即：流量q的大小與筒體液位h1/2成正比，測得筒體液位h后，可計算出入料量q。上述實施例僅表達(dá)了本發(fā)明的一種實施方式，但并不能因此而理解為對本發(fā)明范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出，對于本領(lǐng)域的普通工程技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變動和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。當(dāng)前第1頁12