用于測量流量速率的小體積校驗儀裝置和方法
【專利摘要】用于精確地測量通過例如流管的圓筒形部件的流體的流量速率的小體積校驗儀裝置和方法。精確圓孔圓筒和活塞可被構(gòu)造成帶有閥裝置，從而在所述活塞從一個位置向相對位置行進時允許流體流過環(huán)形通道。加速度計傳感器可被安裝到活塞以通過將加速度數(shù)據(jù)對時間數(shù)據(jù)積分來連續(xù)地檢測在管內(nèi)行進的活塞的速度。體積流量速率可通過將該速度與流管的面積相乘來自動計算。
【專利說明】用于測量流量速率的小體積校驗儀裝置和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]實施例總體涉及流量計校驗系統(tǒng)和方法。實施例還涉及小體積校驗儀及其方法。實施例還涉及加速度計傳感器。實施例還涉及對流體的流量速率的測量。
【背景技術(shù)】
[0002]儀表校驗儀和流量校驗部件允許已知的可追蹤體積來模擬實際的操作條件并且測試和驗證流量計的性能。SVP (小體積校驗儀)或者活塞校驗儀可被采用以準確地(例如，0.02%的容差)測量流體流動過程中的流量并且標(biāo)定在密閉輸送(例如，管線等)中采用的流量測量設(shè)備。小體積校驗儀通常包括精磨圓筒，其帶有定位在關(guān)鍵位置以檢測活塞沖程的開始和結(jié)束的傳感器。沖程的體積此后可被用來驗證在測試下由該設(shè)備測量的體積。
[0003]用于在固定體積測量的方面標(biāo)定液體流量傳感器的傳統(tǒng)小體積校驗儀通常利用定位在該小體積校驗儀的靜止框架上的一對固定位置光學(xué)狹縫檢測器和安裝到經(jīng)過這些光學(xué)狹縫傳感器的活塞桿上的標(biāo)記。這種小體積校驗儀能夠基于校驗儀桿標(biāo)記經(jīng)過這兩個光學(xué)傳感器所需要的時間量(例如，時間差)來測量活塞速度。不幸的是，這種光學(xué)傳感器難以對準并且需要非常精確的放置，這給校驗儀制造和安裝增加了成本和復(fù)雜性。而且，如果這種傳感器沒有對準，那么移動的桿可能撞擊并損壞傳感器。另外，這種光學(xué)傳感器通常被安裝到金屬棒上并且光學(xué)傳感器之間的距離取決于該棒的溫度。因此，溫度傳感器、發(fā)送器、和補償算法必須被添加到校驗儀裝置，這增加了另一程度的復(fù)雜性和成本。再者，這種光學(xué)傳感器測量平均速度，而不是實際考慮加速度曲線，這可能導(dǎo)致不準確的數(shù)據(jù)采集和較差的性能。
[0004]基于上面所述，相信存在對用于測量流量速率的改善的小體積校驗儀裝置和方法的需要。還存在對改善的加速度計傳感器的需要，該傳感器準確地測量在管內(nèi)行進的活塞的速度，這將在本文中被更具體地描述。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]提供前面的
【發(fā)明內(nèi)容】
是為了促進對所公開實施例特有的一些創(chuàng)新特征的理解，并不是為了作為完整描述?？赏ㄟ^將全部說明書、權(quán)利要求、附圖和摘要作為一個整體來獲得對本文描述的實施例的各個方面的充分理解。
[0006]因此，為改善的儀表校驗系統(tǒng)和方法做準備是所公開的實施例的一個方面。
[0007]為用于測量流量速率的改善的小體積校驗儀裝置和方法做準備是所公開的實施例的另一方面。
[0008]為用于準確地測量在圓柱形物體，例如管，內(nèi)行進的活塞的速度的改善的加速度計傳感器做準備是所公開的實施例的又一方面。
[0009]現(xiàn)在將如本文所描述地實現(xiàn)前述的方面和其它的目標(biāo)和優(yōu)點。本文公開了用于精確地測量通過管的流體的流量速率的小體積校驗儀裝置和方法。該裝置包括精確圓孔圓筒和活塞，活塞被構(gòu)造成帶有閥裝置以在活塞從一個(例如，下游)位置行進到相對的(例如上游)位置時允許流體穿過環(huán)形通道。加速度計傳感器可被安裝到該活塞以通過相對于時間積分加速度數(shù)據(jù)來連續(xù)地感測在精確圓孔圓筒(例如，管，流管等)內(nèi)行進的活塞的速度。體積流量速率可通過將該速度與流管的面積相乘來計算。
[0010]構(gòu)造成與該裝置相關(guān)聯(lián)的處理器可被采用以利用雙測時法脈沖插值方法來標(biāo)定流體流量，這還提供了少量儀表脈沖計數(shù)。加速度計傳感器發(fā)送對應(yīng)通過加速度數(shù)據(jù)的積分而測量的速度的兩個時間脈沖信號給處理器。加速度計可被安裝到活塞上并且在活塞離開校驗儀裝置時在流體流的外部。加速度計也可被安裝在流體流內(nèi)。加速度數(shù)據(jù)可通過例如，有線的、無線的、或光學(xué)通信技術(shù)被發(fā)送給處理器。
[0011]如果加速度計傳感器位于圓孔圓筒內(nèi)并與流體直接接觸，那么可通過位于加速度計傳感器內(nèi)的溫度監(jiān)測和補償算法單元來執(zhí)行對由流體溫度所影響的圓孔的熱膨脹的溫度補償?？赏ㄟ^處理器來開始校驗運行，其提供并處理指示以將活塞拉到上游位置中。此后，活塞可被從例如鏈驅(qū)動返回機構(gòu)上解除閂鎖。沿著管行進的低阻力活塞自由地跟隨流體的流動，并且對流動流的可能影響最少。當(dāng)活塞被釋放時，流動通過閥通過彈簧張力而關(guān)閉并且活塞速度被與流體速度同步。
[0012]當(dāng)加速度計傳感器已被啟動時并且在活塞已經(jīng)被釋放并且與流體流同步之后，脈沖信號可被發(fā)送到處理器以開始計時序列。在到達結(jié)束時，另一脈沖信號可被發(fā)送給處理器以停止計時序列。在裝置內(nèi)的流體壓力將活塞的外周進一步推向下游，打開流動通過閥，由此允許流動繼續(xù)，并且管線壓力中的脈動或浪涌幾乎沒有?；钊耘c液體相同的速率行進并且開始了加速度計傳感器數(shù)據(jù)采集以確定流量速率的測量。
[0013]活塞在一個軸線內(nèi)行進并且速度以相對可預(yù)測的方式單調(diào)地增加。加速度計傳感器可計算活塞速度而沒有對準和溫度敏感性問題。流量速度中的變化可被加速度計傳感器感測到以驗證流體流內(nèi)的上游或下游的流量計的準確性，并且如果速度在活塞的整個行進中都變化就可提供警報信號。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]附圖中的全部單獨的視圖中相同的附圖標(biāo)記指的是同樣的或功能類似的元件，附圖被包含在說明書中并形成說明書的一部分，附圖進一步示出了本發(fā)明并且，與本發(fā)明的具體描述一起，用來解釋本發(fā)明的原理。
[0015]圖1說明了根據(jù)一個實施例的與在流體流的外部安裝在活塞上的加速度計傳感器相關(guān)聯(lián)的小體積校驗儀裝置的框圖；
圖2說明了根據(jù)另一個實施例的與在流體流的內(nèi)部安裝在活塞上的加速度計傳感器相關(guān)聯(lián)的小體積校驗儀裝置的框圖；
圖3說明了根據(jù)公開的實施例的與加速度計傳感器相關(guān)聯(lián)的小體積校驗儀裝置的示意圖；以及
圖4說明了根據(jù)公開的實施例的高水平操作流程圖，其說明了用來利用加速度計傳感器精確地測量通過管的流體的流量速率的方法的邏輯操作步驟。
【具體實施方式】
[0016]在這些非限定性示例中討論的特定值和構(gòu)造可被改變，并且它們被引用只是用來說明至少一個實施例而不是用來限制其范圍。
[0017]現(xiàn)在將參照附圖更加全面地描述實施例，附圖中示出了本發(fā)明的示例性實施例。本文中公開的實施例可以許多不同的形式體現(xiàn)，并且不應(yīng)該被理解為被限制于本文公開的實施例；相反，這些實施例被提供以使得本公開將是透徹的和完全的，并且全面地將本發(fā)明的范圍傳達給本領(lǐng)域技術(shù)人員。通篇中同樣的標(biāo)記指示同樣的元件。本文中被使用時，術(shù)語“和/或”包括相關(guān)的被列項的一個或多個的任意和全部的組合。
[0018]本文使用的術(shù)語是僅用于描述特定實施例的目的而不是用來限制本發(fā)明。在本文中使用時，單數(shù)形式的“一”、“一個”和“該”意在也包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文清楚地另有指示。還應(yīng)該理解的是，術(shù)語“包括”和/或“包含”，當(dāng)在說明書中被使用時，具體說明了所述特征、整體、步驟、操作、元件、和/或部件的存在，但不排除一個或多個其它特征、整體、步驟、操作、元件、部件和/或它們的組的存在或添加。
[0019]圖1說明了根據(jù)所公開的實施例的與在流體流的外部安裝在活塞130上的加速度計傳感器150通信的小體積校驗儀裝置100的框圖。小體積校驗儀裝置100可基于沒有液壓或氣動技術(shù)的簡單機械操作而正常工作。裝置100提供了關(guān)于流體流的恒定溫度并且通過最小化在測量導(dǎo)管內(nèi)和周圍的流體的壓力差維持了測量導(dǎo)管的恒定基本體積。裝置100可利用電子脈沖計數(shù)計數(shù)，例如，雙測時法操作，來標(biāo)定流體的流量速率。
[0020]裝置100通常包括精確圓孔圓筒120 (例如，流管)，其具有流動進口 110和流動出口 190。精確圓孔圓筒120可維持和容納活塞130，該活塞130構(gòu)造成帶有流動通過閥裝置140以在活塞130從一個位置向相對位置行進時允許流體流過環(huán)形通道。注意，活塞130優(yōu)選是低阻力活塞。還注意，在一些實施例中，精確圓孔圓筒120可形成管線的一部分或者可被以管的形狀被提供。精確圓孔圓筒120具有已知的體積，這可利用抽水程序來驗證。精確圓孔圓筒120可用作裝置100的測量室。
[0021]加速度計傳感器150可被安裝到活塞130上以當(dāng)活塞在兩個位置(例如，第一位置和第二位置，一個位置和相對位置，等)之間移動時通過積分活塞130的加速度來連續(xù)地檢測活塞130的速度。注意，如果活塞或桿的部件離開校驗儀裝置100，那么加速度計傳感器150可被在流體流的外部安裝到活塞130上，如圖1中所示。
[0022]圖2示出了根據(jù)另一實施例的裝置100的框圖。在圖2描述的構(gòu)造中，加速度計傳感器150可被安裝在流體流內(nèi)。一般而言，加速度計傳感器150發(fā)送兩個時間脈沖信號給處理器180，它們對應(yīng)通過加速度數(shù)據(jù)的積分而測量的速度。應(yīng)該注意到，加速度計傳感器150不實際測量兩個位置之間的時間，而是能輸出兩個脈沖，它們之間的時間對應(yīng)通過加速度的積分測量的速度。
[0023]加速度數(shù)據(jù)可因此通過例如，有線的、無線的、或光學(xué)通信技術(shù)被發(fā)送給處理器180。處理器180可被構(gòu)造成與裝置100相關(guān)聯(lián)以處理雙測時法脈沖插值指令。處理器180可以是例如數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，例如簡單微處理器或IC芯片、臺式計算機或筆記本電腦、服務(wù)器、聯(lián)網(wǎng)計算設(shè)備、和諸如平板電腦計算設(shè)備(例如，iPad類型設(shè)備)的其它處理設(shè)備、等等。
[0024]活塞130可由適合于校驗儀操作壓力、溫度、和對由被計量的流體引起的降級的期望阻力的材料構(gòu)造。在一些實施例中，流動通過閥140可被定位在活塞130內(nèi)以允許流體從其流過。閥140可在活塞130從上游位置移動到下游位置時被關(guān)閉。閥140可在活塞130從下游位置移動到上游位置時被打開。[0025]活塞130可通過例如鏈驅(qū)動機構(gòu)來定位和起動。在這種鏈驅(qū)動機構(gòu)的情形中，活塞130的待機模式可例如是閥140處于打開的下游位置。鏈驅(qū)動機構(gòu)可將活塞130拉到上游位置。活塞130此后被釋放并且閥140關(guān)閉以開始校驗運行?；钊?30可在其經(jīng)過校驗儀裝置100的被標(biāo)定部分(例如，精確圓孔圓筒)的長度時開始加速度計傳感器150數(shù)據(jù)采集。注意，加速度計傳感器150可被用來測量速度相對于時間的變化。
[0026]活塞130的速度可通過利用加速度計傳感器150將加速度數(shù)據(jù)相對于時間進行積分來被準確地測量。流體的體積流量速率可通過將該速度與流管的面積相乘而計算。在一些實施例中，由流體溫度的變化引起的圓孔的熱膨脹的溫度補償可由定位在加速度計傳感器150內(nèi)的或者由加速度計傳感器150維持的溫度監(jiān)測和補償算法單元155執(zhí)行，加速度計傳感器150被定位在圓孔圓筒120內(nèi)并且與流體直接接觸，如在圖2中所示?？墒挂后w穿過裝置100直到溫度和壓力被穩(wěn)定。與加速度計傳感器150相關(guān)聯(lián)的這種小體積校驗儀裝置100可被采用以實現(xiàn)對例如流體流量傳感器或流量計的準確可變體積標(biāo)定。
[0027]注意，通常在校驗儀中有兩種類型的溫度補償。第一是對棒的熱膨脹的補償，用于速度測量的光學(xué)傳感器安裝在該棒上。因為這種棒不存在于本文公開的設(shè)計內(nèi)，所以實際上沒有理由使用這種類型的溫度補償。第二是對校驗儀容器(例如，圓孔)本身的熱體積膨脹的補償。僅在加速度計傳感器150位于圓孔內(nèi)并與流體直接接觸時，加速度計傳感器150才可能具有對圓孔的膨脹的合并溫度測量?？偟膩碚f，關(guān)于圖1的溫度測量不是必需的，因為它沒有測量圓孔的溫度膨脹。不過，圖2的構(gòu)造是有用的，但主要是因為圓孔膨脹補償。
[0028]重要的是，注意到目前在場內(nèi)的校驗計算機目前不能獲取速度或者甚至是時間。它們被編程為在光學(xué)傳感器每一個被觸發(fā)時接收脈沖并且它們自己計算在兩個脈沖之間的時間(并且最終基于預(yù)編程的距離和體積設(shè)置計算速度和流量速率)。為了與這種已安裝的基礎(chǔ)設(shè)置一起實施，這個加速度計傳感器150可被構(gòu)造成及時輸出與活塞130的速度對應(yīng)的兩個脈沖。不過，加速度計傳感器150在此背景下不測量兩個位置之間的時間，而是能輸出兩個脈沖，它們之間的時間對應(yīng)通過加速度的積分測量的速度。
[0029]圖3說明了根據(jù)公開的實施例的與加速度計傳感器150相關(guān)聯(lián)的小體積校驗儀裝置100的透視圖。注意到，在圖1-4中，同一的或類似的框通常由同一附圖標(biāo)記指示。活塞130的精確位置可通過加速度計傳感器150來監(jiān)測?？赏ㄟ^處理器180開始校驗運行，處理器處理將活塞130拉到上游位置中的指示。此后，活塞130可被從例如鏈驅(qū)動返回機構(gòu)上解除閂鎖。沿著例如圓筒120行進的低阻力活塞130自由地跟隨流體的流動，并且對流動流的可能影響最少。當(dāng)活塞130被釋放時，流動通過閥140通過彈簧張力而關(guān)閉并且活塞速度被與流體速度同步。加速度計傳感器150可在活塞130被釋放時或在較短運行后被啟動。
[0030]當(dāng)加速度計傳感器150已被啟動時在活塞130已經(jīng)被釋放并且與流體流同步之后，脈沖信號可被發(fā)送到處理器180以開始計時序列。在到達結(jié)束時，另一脈沖信號可被發(fā)送給處理器180以停止計時序列。在裝置100內(nèi)的流體壓力通常將活塞130的外周進一步推向下游，打開流動通過閥140，由此允許流動繼續(xù)，并且管線壓力中的脈動或浪涌幾乎沒有?；钊?30通常以與液體相同的速率行進并且開始了加速度計傳感器150數(shù)據(jù)采集以確定流量速率的測量。
[0031]注意，活塞130可沿著單個軸線的方向行進并且速度以相對可預(yù)測的方式單調(diào)增力口。加速度計傳感器150可通過在沒有對準和溫度敏感性問題的情況下計算活塞130的速度來充分利用這個活塞行進布置。裝置100也可利用雙測時法方法來計算體積流量速率。雙測時法方法提供了少量儀表脈沖計數(shù)來標(biāo)定流體的流量速率。雙測時法方法提供了確切時間區(qū)分和脈沖計數(shù)，這實現(xiàn)了對流體流動的標(biāo)定中的更高精度。可利用處理器180確定對流體流動、溫度、壓力、和活塞130的位置的測量。
[0032]圖4根據(jù)公開的實施例說明了圖示了方法400的邏輯操作步驟的高水平操作流程圖，該方法用于利用加速度計傳感器150提供可變體積標(biāo)定。精確圓孔圓筒120和活塞130可被構(gòu)造成帶有閥裝置140，如在框410所示。當(dāng)活塞130從一個位置向相對位置行進時可允許流體經(jīng)過環(huán)形通道，如在框420所示。加速度計傳感器150可被在流體流的內(nèi)部/外部被安裝到活塞130，如在框430所示。
[0033]此后，如在框440所示，在管內(nèi)行進的活塞130的速度可通過使用加速度計傳感器150將加速度數(shù)據(jù)相對于時間積分而被連續(xù)地檢測?？赏ㄟ^將該速度與流管(例如，圓筒120)的面積相乘來計算體積流量速率，如在框450所示。
[0034]與加速度計傳感器150相關(guān)聯(lián)的這種小體積校驗儀裝置100可被采用以實現(xiàn)對活塞130的精確和快速的位置感測。流速中的變化可被加速度計傳感器150感測到以驗證在流體流中的上游或下游的流量計的準確度，并且在該速度在活塞整個行進中都變化時可提供警報信號。
[0035]一般而言，所公開的實施例為小體積校驗儀做準備，該校驗儀通過測量在圓筒形部件內(nèi)行進或行進通過該圓筒形部件的活塞130的速度來精確地測量了通過該圓筒形部件，例如管、流管等的流體的流量速率。這種實施例的過程包括首先將管拉到上游然后放開，并且此后讓活塞130在幾英寸(例如，10’’)的距離上行進并跟上。然后，可精確地測量活塞在兩個點之間移動所用的時間。因為管(例如，流管，圓筒，等)的面積是已知的，所以通過將速度乘以面積來計算流體的體積流量速率。
[0036]如前面所指出的，目前的系統(tǒng)采用了光學(xué)傳感器，這些傳感器非常難以在校驗儀上對準。本文中的方法的特征產(chǎn)生了簡單得多的成本有效方法，因為活塞130僅在一個軸線上行進并且其速度以相對可預(yù)測的方式單調(diào)增加。
[0037]基于前面，可以認識到，本文公開的數(shù)個實施例是優(yōu)選的并且是非傳統(tǒng)的。例如，在一個實施例中，小體積校驗儀裝置100可包括具有流動進口和流動出口 190的精確圓孔圓筒。這種裝置100也可包括由該精確圓孔圓筒保持并在其內(nèi)容納的活塞130，活塞130構(gòu)造成具有流動通過閥裝置，其在活塞130從下游位置向上游位置行進時允許流體從流動進口流到流動出口 190并且經(jīng)過環(huán)形通道，并且確定流體的流量速率的測量。另外，加速度計傳感器150可被安裝到活塞130。這種加速度計傳感器150可通過將加速度數(shù)據(jù)相對于活塞130在上游位置和下游位置之間移動的時間量進行積分來連續(xù)地檢測活塞130的速度，該速度乘以流管的面積來計算流體的體積流量速率。
[0038]在另一實施例中，處理器180可被采用，其接收至少兩個時間脈沖信號，所述信號對應(yīng)通過對來自加速度計傳感器150的加速度數(shù)據(jù)進行積分而測量的速度。在其它的實施例中，處理器180可利用提供少量儀表脈沖計數(shù)的雙測時法脈沖插值標(biāo)定流體的流量速率。在其它的實施例中，通信模式可被提供以實現(xiàn)加速度數(shù)據(jù)到處理器180的傳輸。在其它的實施例中，加速度計傳感器150可在流體流的外部安裝到活塞130。在其它的實施例中，加速度計傳感器150可在流體流的內(nèi)部被安裝到活塞130。在另一實施例中，溫度監(jiān)測和補償算法單元可被定位在加速度計傳感器150以監(jiān)測由流體溫度導(dǎo)致的圓孔圓筒的熱膨脹的溫度補償。
[0039]在另一個實施例中，小體積校驗儀裝置100可被實施，其包括具有流動進口 110和流動出口 190的精確圓孔圓筒。在這個實施例中，活塞130可由該精確圓孔圓筒保持并在其內(nèi)容納，活塞130構(gòu)造成具有流動通過閥裝置，其在活塞130從下游位置向上游位置行進時允許流體從流動進口 110流到流動出口 190并且經(jīng)過環(huán)形通道，并且確定流體的流量速率的測量。在這種實施例中，加速度計傳感器150可被安裝到活塞130，以通過將加速度數(shù)據(jù)相對于活塞130在上游位置和下游位置之間移動的時間量進行積分來連續(xù)地檢測活塞130的速度，該速度乘以流管的面積來計算流體的體積流量速率。這種實施例可還包括處理器180，其與加速度計傳感器150通信并且其接收至少兩個時間脈沖信號，所述信號對應(yīng)通過來自加速度計傳感器150的加速度數(shù)據(jù)的積分而測量的速度，從而輔助計算流體的體積流量速率。
[0040]在其它的實施例中，可提供用于測量流體的流量的方法。這種方法可包括如下步驟:當(dāng)活塞130從下游位置向上游位置行進時，使流體經(jīng)過與精確圓孔圓筒相關(guān)聯(lián)的環(huán)形通道，該圓筒容納與閥裝置相關(guān)聯(lián)的活塞130 ;利用與活塞130通信的加速度計傳感器150連續(xù)地檢測活塞130的準確位置和運動；并且通過利用加速度計傳感器150將加速度數(shù)據(jù)對活塞130在上游位置和下游位置之間運動的時間量進行積分來準確地測量活塞130的速度，從而此后通過將該速度與流管的面積相乘而計算流體的體積流量速率。
[0041]在其它的實施例中，可提供一個步驟來將對應(yīng)通過對來自加速度計傳感器150的加速度數(shù)據(jù)進行積分而測量的速度的至少兩個時間脈沖信號發(fā)送給處理器180。在其它的實施例中，可提供一個步驟以通過處理提供少量儀表脈沖計數(shù)的雙測時法脈沖插值指令的處理器180自動地標(biāo)定流體流。在另外的實施例中，可提供一個步驟來在流體流的外部將加速度計傳感器150安裝到活塞130上。在另外的實施例中，可提供一個步驟來在流體流的內(nèi)部將加速度計傳感器150安裝到活塞130上。
[0042]在另外的實施例中，一個步驟可被實施為通過定位在加速度計傳感器150內(nèi)的溫度監(jiān)測和補償算法單元執(zhí)行對由流體溫度導(dǎo)致的圓孔圓筒的熱膨脹的溫度補償。在另外的實施例中，一個步驟可被實施為通過通信模式將加速度數(shù)據(jù)傳輸給處理器180。在其它的實施例中，這種通信模式可以是下列中的至少一個:有線通信模式、無線通信模式；或者光學(xué)通信模式、或它們的組合。
[0043]在其它的實施例中，可提供一個步驟以通過與處理器180的交互來開始校驗運行，從而將活塞130拉到上游位置并將活塞130從鏈驅(qū)動返回機構(gòu)上接收閂鎖。在另一實施例中，可提供一個步驟以利用加速度計傳感器150檢測流體流的速度的變化，從而驗證關(guān)于該流體流的流動測量準確性并在活塞130的速度在活塞130從下游位置向上游位置或從上游位置向下游位置行進時變化的情況下提供警報信號。
[0044]在另外的實施例中，可提供步驟以在活塞130已經(jīng)被釋放且與流體流同步之后加速度計傳感器150被啟動時，將脈沖信號發(fā)送給處理器180從而開始計時序列，并且在活塞130從上游位置向下游位置的運動期間關(guān)閉活塞130內(nèi)的流動通過閥。在另外的實施例中，提供步驟以將第二脈沖信號發(fā)送給處理器180從而終止計時序列并且在流動通過閥從下游位置向上游位置移動時打開流動通過閥，從而允許流體以不顯著的壓力損失量自由地流過精確圓孔圓筒。
[0045]還認識到，上面公開的和其它的特征與功能的變化，或它們的替換方式，可按需要被組合到許多其它的不同系統(tǒng)或應(yīng)用。而且，它們中的各種目前未知的或與預(yù)料到的替換方式、改進、變化或提高可在今后由本領(lǐng)域技術(shù)人員做出，這些也認為由下面的權(quán)利要求包
含ο
【權(quán)利要求】
1.一種小體積校驗儀裝置，包括:
具有流動進口和流動出口的精確圓孔圓筒；
由所述精確圓孔圓筒保持并在其內(nèi)容納的活塞，所述活塞構(gòu)造成帶有流動通過閥裝置，其在所述活塞從下游位置向上游位置行進時允許流體從所述流動進口流到所述流動出口并經(jīng)過環(huán)形通道并且確定所述流體的流量速率的測量；以及
加速度計傳感器，其安裝到所述活塞并且通過對加速度數(shù)據(jù)對所述活塞在所述上游位置和所述下游位置之間移動的時間量進行積分來連續(xù)地檢測所述活塞的速度，所述速度乘以流管的面積來計算所述流體的體積流量速率。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，還包括處理器，其接收至少兩個時間脈沖信號，所述信號對應(yīng)通過對來自所述加速度計傳感器的加速度數(shù)據(jù)進行積分而測量的所述速度。
3.如權(quán)利要求2所述的裝置，其中所述處理器利用提供少量儀表脈沖計數(shù)的雙測時法脈沖插值來標(biāo)定所述流體的所述流量速率。
4.如權(quán)利要求1 所述的裝置，還包括:
與所述加速度計傳感器通信的處理器；以及
用于將所述加速度數(shù)據(jù)傳輸?shù)剿鎏幚砥鞯耐ㄐ拍Ｊ健?br> 5.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述加速度計傳感器在所述流體的所述流的外部被安裝到所述活塞。
6.一種小體積校驗儀裝置，包括:
具有流動進口和流動出口的精確圓孔圓筒；
由所述精確圓孔圓筒保持并在其內(nèi)容納的活塞，所述活塞構(gòu)造成帶有流動通過閥裝置，其在所述活塞從下游位置向上游位置行進時允許流體從所述流動進口流到所述流動出口并經(jīng)過環(huán)形通道并且確定所述流體的流量速率的測量；
加速度計傳感器，其安裝到所述活塞并且通過對加速度數(shù)據(jù)對所述活塞在所述上游位置和所述下游位置之間移動的時間量進行積分來連續(xù)地檢測所述活塞的速度，所述速度乘以流管的面積來計算所述流體的體積流量速率；以及
處理器，其與所述加速度計傳感器通信并且接收至少兩個時間脈沖信號，所述信號對應(yīng)通過對來自所述加速度計傳感器的所述加速度數(shù)據(jù)的積分所測量的所述速度以輔助計算所述流體的所述體積流量速率。
7.一種用于測量流體流的方法，所述方法包括:
當(dāng)活塞從下游位置向上游位置行進時，使流體流過與精確圓孔圓筒相關(guān)聯(lián)的環(huán)形通道，所述圓筒容納與閥裝置相關(guān)聯(lián)的所述活塞；
利用與所述活塞通信的加速度計傳感器連續(xù)地檢測所述活塞的準確位置和運動；以及
通過利用所述加速度計傳感器對加速度數(shù)據(jù)對所述活塞在所述上游位置和所述下游位置之間移動的時間量積分來測量所述活塞的速度，從而此后通過將所述速度乘以流管的面積來計算所述流體的體積流量速率。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，還包括發(fā)送至少兩個時間脈沖信號給處理器，所述信號對應(yīng)通過對來自所述加速度計傳感器的所述加速度數(shù)據(jù)進行積分而測量的所述速度。
9.如權(quán)利要求7所述的方法，還包括通過處理器自動地標(biāo)定所述流體流，所述處理器處理提供少量儀表脈沖計`數(shù)的雙測時法脈沖插值指令。
【文檔編號】G01F3/14GK103797341SQ201280046219
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2012年9月17日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月21日
【發(fā)明者】C.S.拉森 申請人:霍尼韋爾國際公司