本发明涉及流量测量，具体为一种气液两相流量计。
背景技术：
1、在现代工业生产和能源领域中，准确测量气液两相流体的流量至关重要，气液两相流广泛存在于石油、天然气、化工、能源等多个行业的生产过程中，为了满足这些行业对气液两相流流量测量的需求，经过多年的研究和实践，目前已经出现了多种气液两相流量计，如差压式、科里奥利力式、超声波式等，其中科里奥利力式气液两相流量计是一种基于科里奥利效应的高精度流量测量设备，科里奥利力式气液两相流量计又称科氏力质量流量计，在多个行业中得到了广泛的应用，但在使用过程中管道内的杂质和铁锈会在科氏力质量流量计内堆积，导致科里奥利力质量流量计堵塞。
2、针对上述问题，现有技术提供了一种解决方案，例如专利申请号为cn202223245334.4，提供了一种科氏力质量流量计防堵塞反吹机构，包括主输送管和设置在主输送管内的科氏力质量流量计，所述主输送管内安装有两个第一电磁阀，两个所述第一电磁阀分别位于科氏力质量流量计的两侧，所述主输送管的下端固定连通有两个支管，两个所述支管分别位于第一电磁阀与科氏力质量流量计之间，所述支管的上端安装有第二电磁阀，所述主输送管的下方分别设有氮气罐和连接箱，两个所述支管的下端分别与氮气罐和连接箱固定连通，所述连接箱的上端设有与支管相通的通口，本发明利用氮气对科氏力流量计进行反吹，达到疏通防堵塞目的，并且便于对清理出来的杂质和铁锈进行收集和取出，利于后期维护保养，但在使用过程中，还是会存在部分较为顽固的杂质堆积在输送管内壁上，使得管道质量发生变化，产生质量上的差异，这会影响科氏力式流量计测量精度。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种气液两相流量计，以解决科里奥利力式流量计在使用过程中，液体内杂质堆积在管道内，使得管道之间质量发生变化，从而影响科里奥利力式流量计测量精度的问题。
2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
3、一种气液两相流量计，包括壳体、电子仪表、气液流管、法兰、驱动器、传感器、气管和气缸，所述壳体上连接有电子仪表，所述壳体内并排设有气液流管，所述气液流管两端共同链接有法兰，所述气液流管为u字型，所述气流管中心设有驱动器，所述驱动器两侧安装有传感器，所述传感器与电子仪表电性连接。
4、具体的，所述壳体内设有固定组件、振动组件和气缸，所述壳体上设有进气口，所述气液流管一端开设有吹气口，所述气缸与进气口和吹气口通过气管连通，所述气缸上设置有固定组件和振动组件，所述固定组件利用通过气缸的高压气流对气液流管固定，所述振动组件利用通过气缸的高压气流驱动气液流管振动。
5、容易理解，当在流量计进行测量时，被测气液流体通过管道进入流量计气液流管中，流量计中的测量管在驱动器的作用下，以一定的频率和振幅振动，当流体在振动的测量管中流动时，由于科里奥利效应，流体将受到科里奥利力的作用，这个力作用在测量管上并产生扭曲变形，传感器通过检测测量管的扭曲变形程度来测量流体的质量流量，并将其转换为电信号，通过特定的算法计算出流体的质量流量和其他相关参数，流量结果可以通过电子仪表方式输出，供用户读取或用于控制系统。
6、进一步，当要对流量计进行清理时，首先关闭流量计管道内前端的阀门，阻止气液流体流过流量计，此时通过管道将进气口与外部的高压气流连接，高压气流来到壳体的内部的气缸里，此时固定组件利用通过气缸内的高压气流对气液流管进行固定，所述振动组件利用通过气缸的高压气流驱动气液流管振动，高压气流经过气缸来到气液流管上的吹气口，高压气流通过吹气口向气液流管内进行反向吹气，高压气流具有很高的速度和动能，当它进入管道后，会以强大的冲击力作用于管道内壁上的污垢、沉积物和杂质等，这种冲击力可以使污垢松动、破碎，并从管道内壁上脱离下来，并将其吹离流量计，避免气液流管内壁上的堆积污垢和杂质增加管道系统的质量和阻尼改变振动管的固有频率和振动幅度，保证流量计的测量精度。
7、优选的，所述固定组件包括活塞、推杆、凸台、支撑杆和一号弹簧，所述气缸水平安装于气液流管上下，所述气缸内设有滑动腔，所述滑动腔一端与进气口连通，所述滑动腔内滑动安装有活塞，所述活塞与推杆连接，所述推杆上设有多个凸台，所述凸台上倾斜设有推动面，所述气缸侧壁上垂直滑动安装有多个支撑杆，所述支撑杆贯穿气缸侧壁，位于所述气缸内侧的支撑杆一端倾斜设有受力面，所述支撑杆同轴安装有一号弹簧，所述一号弹簧两端分别与气缸和支撑杆连接，所述推动面与受力面贴合，位于所述气缸外侧的支撑杆与气液流管贴合。
8、在高压气流进入气液流管进行清理时，由于高压气流对气液流管的瞬时冲击会造成气液流管产生较大的变形量而产生塑性形变，气液流管截面面积变化，气液流管内流经的气液流体质量产生偏差，从而造成传感器测量精度受到影响，因此通过气缸内滑动腔与进气口的连通设计，当高压气流进入滑动腔内时，高压气流推动活塞滑动，活塞带动推杆移动，推杆带动凸台移动，通过凸台推动面与支撑杆上受力面贴合和推动面与支受力面为倾斜设计，将推杆的水平运动转化为支撑杆轴向上的竖直运动，从而使支撑杆与气液流管贴合，通过气缸和活塞将用于清理的高压气流转化，使支撑杆对气液流管贴合夹紧，避免气液流管产生较大的变形量而产生塑性形变，从而造成传感器测量精度受到影响，保证了流量计的测量精度。
9、优选的，所述振动组件包括转座、转杆、扇叶和凸块，所述气缸与壳体柔性连接，所述气缸内设有振动腔，所述振动腔一端与滑动腔连通，所述振动腔内同轴对称安装有转座，所述转座之间同轴转动安装有转杆，所述转杆径向平面与气液流管水平径向平面平行，所述转杆中心环形均布有扇叶，所述转杆在扇叶与两端转座之间侧壁上设有扇形凸块，所述振动腔一端与吹气口连通。
10、在高压气流对气液流管清理过程中，会有残留的沉积物和杂质粘结在管壁上，高压气流无法有效将其吹离气液流管，这些残留的沉积物和杂质增加管道系统的质量和阻尼改变气液流管的固有频率和振动幅度，从而造成测量误差，因此在气缸内设计有振动腔，振动腔与滑动腔连通，当高压气流推动活塞移动到设定位置后，高压气流流入振动腔，此时高压气流作用在扇叶上，在扇叶的作用下将高压气流的推力转化为驱动扇叶旋转，扇叶旋转带动转杆转动，由于转杆上设置有扇形凸块，在转杆旋转过程中存在周期性的不平衡力，从而引起转杆发生振动，转杆振动通过转座传导至气缸上，从而带动气缸振动，气缸振动通过支撑传导至气液流管上，从而带动气液流管振动，通过扇叶将高压气流转化为转杆转动从而带动扇形凸轮旋转，进而产生振动，过程中产生振动通过转座支撑杆带动气液流管振动将管壁上残留的沉积物和杂质振落或振松，并通过高压气流带离流量计，避免管壁上残留的沉积物和杂质造成测量误差，保证了流量计的测量精度。
11、优选的，所述支撑杆为y字型，所述支撑杆包括支撑部、滑动部和接触部，所述支撑部上设有受力面，所述支撑部在气液流管径向平面上垂直滑动安装有滑动部，所述支撑部与滑动部通过二号弹簧连接，所述滑动部连接有成对称设置的接触部，所述接触部与气液流管贴合。
12、在清理振动过程中，由于扇形凸块做的是圆周运动，在气液流管径向平面上振动方向可分为竖直方向和水平方向，当振动方向位于竖直方向上时会造成气液流管的变形，造成气液流管截面面积变化，气液流管内流经的气液流体质量产生偏差，使得流量时产生误差，而传感器是通过测量气液流管在水平方向上的振动幅度和频率来对气液流管内的流量进行测量，再设计之初气液流管在水平面上预留好振动余量，因此水平方向的振动不会影响到，因此在气液流管径向平面上将滑动部垂直滑动安装于支撑部上，当支撑部振动时，在竖直方向上的振动通过滑动部与支撑部位置的相对滑动和二号弹簧的减振进而抵消掉，而在水平方向上的振动会通过滑动部传导至气液流管上，从而避免竖直方向上的振动造成气液流管的变形，造成气液流管内流经的气液流体质量产生偏差，使得流量时产生误差，保证了流量计的测量精度。
13、优选的，所述气缸上开设有出气孔，所述出气孔与振动腔连通，所述出气孔通过气管与吹气口连通，所述出气孔与气管连接处安装有脉冲阀，所述脉冲阀包括气囊、底盘、转盘、一号扭簧、合叶和凸杆，所述气囊一端与出气孔连通，所述气囊另一端与气管连通，所述气囊与气管连接的端口内安装有底盘，所述底盘中心开设有一号通气孔，所述底盘开设有多个导槽，所述导槽首尾连通，所述合叶两端平面上设有导块和滑块，所述转盘中心开设有二号通气孔，所述转盘一端设有环形均布有滑槽，所述底盘和转盘之间环形均布有多个合叶，所述合叶之间侧壁相互贴合，所述导块与导槽滑动配合，所述滑块与滑槽滑动配合，所述合叶数量与滑槽和导槽数量相同，所述底盘和转盘贴合，所述底盘和转盘之间通过一号扭簧连接，所述转盘一端上设有凸杆，所述转杆一端贯穿出气孔，所述转杆贯穿出气孔一端上设有拨杆，所述转杆和拨杆通过二号扭簧连接，所述凸杆和拨杆贴合。
14、在对气液流管内壁上沉积物和杂质清理时，还是会残留一些较为顽固的杂质，为增加清理效果，因此在气囊与气管连接的端口内设计安装有底盘，底盘开设有多个首尾连通的导槽，底盘和转盘之间环形均布有多个合叶，合叶两端平面上设有导块和滑块，导块与底盘导槽滑动配合，滑块与转盘滑槽滑动配合，底盘和转盘贴合，所述底盘和转盘之间通过一号扭簧连接，随着高压气流从出气孔来到气囊内，此时气囊处于封闭状态，气囊内气压不断增大，随之气囊体积增大，随着转杆的转动带动拨杆转动，当拨杆旋转至设定位置与凸杆接触，随着转杆的继续运动推杆推动凸杆运动，凸杆带动转盘旋转，转盘转动通过滑槽与滑块的配合带动合叶沿着导槽滑动，在导槽和转盘的作用下合叶侧壁分离，随着拨杆的继续旋转，当滑块运动至滑槽的远端极限位置时，合叶停止移动，此时合叶之间围绕成闭合的环孔，所述环孔直径大于一号通孔，此时气囊收缩，气囊内的高压气流依次通过二号气通孔、环孔和一号通气孔进入气管，当合叶到达极限位置停止转动，转盘与凸杆停止转动，随着转杆的继续转动，在拨杆和凸杆发生相互作用力组件增大，此时作用力作用于二号扭簧上，二号扭簧被压缩，拨杆角度发生变化，随着转杆的继续转动，到达设定位置时，拨杆与凸杆分离，此时二号扭簧弹性势能释放推动拨杆复位，跟随转杆继续旋转，同时由于转盘转动过程中，一号扭簧被压缩，当拨杆脱离凸杆时一号扭簧弹性势能释放，推动转盘反向旋转，转盘通过滑槽与滑块的配合带动合叶沿着导槽滑动，在导槽的作用下合叶侧壁从新贴合，以此往复，通过利用高压气流对气囊进行冲压，同时利用转杆的转动间歇拨动转盘，同时与一号扭簧的配合，使得合叶间歇性打开与闭合，时气囊内的高压气流间歇性释放，对气液流管内进行冲击，将管壁上沉积物和杂质冲击振落，并通过高压气流带离流量计，保证了流量计的测量精度。
15、优选的，所述吹气口吹出气流方向与气液流管轴心方向平行。
16、在高压气流从吹口流出时，会出现作用在气液流管内壁上的气流分布不均，使得管壁内的清理不彻底的问题，通过吹气口吹出气流方向与气液流管轴心方向平行的设计，使在吹出的高压气流环形匀作用于气液流管内壁上，避免由于作用在气液流管内壁上的气流分布不均，使得管壁内的清理不彻底的问题，保证了流量计的测量精度。
17、优选的，所述吹气口内壁均布有倾斜导片，所述倾斜导片与吹气口轴心之间夹角为α，其中10°＜α＜40°。
18、为了能够提供高压气流气液流管的清理效果，因此在吹气口内壁均布有倾斜导片，倾斜导片与吹气口轴心的夹角在10°和40°之间，当高压气流经过倾斜导片时，在倾斜导片的作用下高压气流方向发生变化，这种变化会破坏流体的平稳流动状态，容易在导片附近产生局部的漩涡和速度梯度，从而引发紊流，紊流状态下的速度和方向不断变化，不断冲击气液流管内壁上的堆积的杂质，同时冲击过程中加速管壁上残留的沉积物和杂质振落或振松，并通过高压气流带离流量计，保证了流量计的测量精度。
19、优选的，所述吹气口与气管连接处设有开合阀，所述开合阀包括卡环、阀芯、连杆、限位环和三号弹簧，所述气管内壁连接有卡环，所述阀芯轴心与连杆一端连接，所述连杆另一端同轴连接有限位环，所述限位环与气管内壁贴合，所述连杆上同轴安装有三号弹簧，所述三号弹簧两端分别限位环和卡环连接，所述卡坏设有一号倾斜面，所述阀芯上设有二号倾斜面，所述阀芯侧边设有倾斜槽，所述倾斜槽与倾斜导片在与吹气口轴心夹角角度相等，所述一号倾斜面和二号倾斜面贴合。
20、由于气缸和气液流管之间通过气管连接，在向气液流管内通入气液流体测量时，气液流管会流入气管内，此时会有部分气液流体流入气管中，在流量计测量时实际的流量与测量出的流量会有偏出的问题，因此当高压气流来到吹气口与气管连接处时，高压气流作用于阀芯端面上，推动阀芯在气管内移动，阀芯的移动带动连杆，连杆带动限位环在气管内滑动，限位推动三号弹簧，使得三号弹簧被压缩，在过程中，阀芯的移动过程中二号倾斜面和一号倾斜面分离，高压气流从间隙中流过，从而进入气液流管内，同时由于限位环与气管内壁贴合，保证阀芯始终处于气管中心位置，使得高压气流能够均匀从阀芯周围流过，当气流停止流过时，三号弹簧的弹性势能释放，推动限位环在气管内滑动，限位环带动连杆移动，连杆带动阀芯移动，从而使一号倾斜面和二号倾斜面从新贴合，通过阀芯在气管内来回的滑动，使得阀芯上的二号倾斜面与卡环上的一号倾斜面的分离，在保证高压气流通过的同时，防止在测量时气液流体流入气管内，避免了气液流体进入气管内，流量计测量时实际的流量与测量出的流量会有偏出的问题，从而保证了流量计的测量精度。
21、进一步，通过阀芯侧边设有倾斜槽，且倾斜槽与倾斜导片在与吹气口轴心夹角角度相等，当高压气流经过倾斜槽时，在倾斜槽的作用下在高压气流方向发生变化，这种变化会破坏流体的平稳流动状态，容易在导槽附近产生局部的漩涡和速度梯度，从而引发紊流，紊流状态下的速度和方向不断变化，同时配合倾斜导片，不断冲击气液流管内壁上的堆积的杂质，冲击过程中加速管壁上残留的沉积物和杂质振落或振松，并通过高压气流带离流量计，保证了流量计的测量精度。
22、与现有技术相比，本发明的有益效果为：
23、1、本发明通过吹气口内的设置与脉冲阀，高压气流来到气囊内并不断堆积，随着转杆的转动带动拨杆带动合叶间歇的打开和关闭，同时气囊高压气流通过合叶间歇来到吹气口，高压气流推动活塞经过倾斜导片向气液流管内，通过高压气流的间歇吹出和倾斜导片的导向作用，将管壁上的沉积物和杂质振落或振松，并通过高压气流带离流量计，从而保证了流量计的测量精度。
24、2、本发明通过固定组件，通过利用高压气流带动活塞最终使支撑杆在竖直方向上上下对气液流管进行夹紧固定，从而避免由于高压气流对气液流管的冲击使得流量计的测量精度受到影响的问题，保证了流量计的测量精度。
25、3、本发明通过振动组件和支撑杆，通过扇叶将高压气流转化为转杆转动从而带动扇形凸轮旋转，过程中产生振动的通过滑动部与支撑部弹性连接和位置的相对滑动抵消掉竖直方向上的振动，而在水平方向上的振动会通过支撑杆的滑动部传导至气液流管上，将管壁上残留的沉积物和杂质振落或振松，并通过高压气流带离流量计，避免管壁上残留的沉积物和杂质造成测量误差，保证了流量计的测量精。
1.一种气液两相流量计，包括壳体(1)、电子仪表(2)、气液流管(3)、法兰(4)、驱动器(21)、传感器(22)、气管(5)和气缸(6)，所述壳体(1)上连接有电子仪表(2)，所述壳体(1)内并排设有气液流管(3)，所述气液流管(3)两端共同链接有法兰(4)，所述气液流管(3)为u字型，所述气流管中心设有驱动器(21)，所述驱动器(21)两侧安装有传感器(22)，所述传感器(22)与电子仪表(2)电性连接，其特征在于，所述壳体(1)内设有固定组件(8)、振动组件(7)和气缸(6)，所述壳体(1)上设有进气口(11)，所述气液流管(3)一端开设有吹气口(31)，所述气缸(6)与进气口(11)和吹气口(31)通过气管(5)连通，所述气缸(6)上设置有固定组件(8)和振动组件(7)，所述固定组件(8)利用通过气缸(6)的高压气流对气液流管(3)固定，所述振动组件(7)利用通过气缸(6)的高压气流驱动气液流管(3)振动。
2.根据权利要求1所述的一种气液两相流量计，其特征在于，所述固定组件(8)包括活塞(82)、推杆(83)、凸台(84)、支撑杆(86)和一号弹簧(85)，所述气缸(6)水平安装于气液流管(3)上下，所述气缸(6)内设有滑动腔(62)，所述滑动腔(62)一端与进气口(11)连通，所述滑动腔(62)内滑动安装有活塞(82)，所述活塞(82)与推杆(83)连接，所述推杆(83)上设有多个凸台(84)，所述凸台(84)上倾斜设有推动面(865)，所述气缸(6)侧壁上垂直滑动安装有多个支撑杆(86)，所述支撑杆(86)贯穿气缸(6)侧壁，位于所述气缸(6)内侧的支撑杆(86)一端倾斜设有受力面(864)，所述支撑杆(86)同轴安装有一号弹簧(85)，所述一号弹簧(85)两端分别与气缸(6)和支撑杆(86)连接，所述推动面(865)与受力面(864)贴合，位于所述气缸(6)外侧的支撑杆(86)与气液流管(3)贴合。
3.根据权利要求1所述的一种气液两相流量计，其特征在于，所述振动组件(7)包括转座(71)、转杆(72)、扇叶(73)和凸块(74)，所述气缸(6)与壳体(1)柔性连接，所述气缸(6)内设有振动腔(63)，所述振动腔(63)一端与滑动腔(62)连通，所述振动腔(63)内同轴对称安装有转座(71)，所述转座(71)之间同轴转动安装有转杆(72)，所述转杆(72)径向平面与气液流管(3)水平径向平面平行，所述转杆(72)中心环形均布有扇叶(73)，所述转杆(72)在扇叶(73)与两端转座(71)之间侧壁上设有扇形凸块(74)，所述振动腔(63)一端与吹气口(31)连通。
4.根据权利要求2所述的一种气液两相流量计，其特征在于，所述支撑杆(86)为y字型，所述支撑杆(86)包括支撑部(862)、滑动部(861)和接触部(863)，所述支撑部(862)上设有受力面(864)，所述支撑部(862)在气液流管(3)径向平面上垂直滑动安装有滑动部(861)，所述支撑部(862)与滑动部(861)通过二号弹簧(866)连接，所述滑动部(861)连接有成对称设置的接触部(863)，所述接触部(863)与气液流管(3)贴合。
5.根据权利要求1所述的一种气液两相流量计，其特征在于，所述气缸(6)上开设有出气孔(61)，所述出气孔(61)与振动腔(63)连通，所述出气孔(61)通过气管(5)与吹气口(31)连通，所述出气孔(61)与气管(5)连接处安装有脉冲阀(9)，所述脉冲阀(9)包括气囊(91)、底盘(92)、转盘(93)、一号扭簧(95)、合叶(96)和凸杆(94)，所述气囊(91)一端与出气孔(61)连通，所述气囊(91)另一端与气管(5)连通，所述气囊(91)与气管(5)连接的端口内安装有底盘(92)，所述底盘(92)中心开设有一号通气孔(921)，所述底盘(92)开设有多个导槽(922)，所述导槽(922)首尾连通，所述合叶(96)两端平面上设有导块(962)和滑块(961)，所述转盘(93)中心开设有二号通气孔(941)，所述转盘(93)一端设有环形均布有滑槽(942)，所述底盘(92)和转盘(93)之间环形均布有多个合叶(96)，所述合叶(96)之间侧壁相互贴合，所述导块(962)与导槽(922)滑动配合，所述滑块(961)与滑槽(942)滑动配合，所述合叶(96)数量与滑槽(942)和导槽(922)数量相同，所述底盘(92)和转盘(93)贴合，所述底盘(92)和转盘(93)之间通过一号扭簧(95)连接，所述转盘(93)一端上设有凸杆(94)，所述转杆(72)一端贯穿出气孔(61)，所述转杆(72)贯穿出气孔(61)一端上设有拨杆(963)，所述转杆(72)和拨杆(963)通过二号扭簧(97)连接，所述凸杆(94)和拨杆(963)贴合。
6.根据权利要求5所述的一种气液两相流量计，其特征在于，所述吹气口(31)吹出气流方向与气液流管(3)轴心方向平行。
7.根据权利要求7所述的一种气液两相流量计，其特征在于，所述吹气口(31)内壁均布有倾斜导片(81)，所述倾斜导片(81)与吹气口(31)轴心之间夹角为α，其中10°＜α＜40°。
8.根据权利要求8所述的一种气液两相流量计，其特征在于，所述吹气口(31)与气管(5)连接处设有开合阀(10)，所述开合阀(10)包括卡环(101)、阀芯(104)、连杆(103)、限位环(107)和三号弹簧(108)，所述气管(5)内壁连接有卡环(101)，所述阀芯(104)轴心与连杆(103)一端连接，所述连杆(103)另一端同轴连接有限位环(107)，所述限位环(107)与气管(5)内壁贴合，所述连杆(103)上同轴安装有三号弹簧(108)，所述三号弹簧(108)两端分别限位环(107)和卡环(101)连接，所述卡坏设有一号倾斜面(102)，所述阀芯(104)上设有二号倾斜面(105)，所述阀芯(104)侧边设有倾斜槽(106)，所述倾斜槽(106)与倾斜导片(81)在与吹气口(31)轴心夹角角度相等，所述一号倾斜面(102)和二号倾斜面(105)贴合。
