一種低壓損差壓式流量計(jì)及其標(biāo)定方法和流量計(jì)量方法
【專利摘要】一種低壓損差壓式流量計(jì)及其標(biāo)定方法和流量計(jì)量方法，包括截?cái)嚅y門、差壓式壓力傳感器、控制電機(jī)、旋轉(zhuǎn)編碼器和控制系統(tǒng)，差壓式壓力傳感器的兩個(gè)接口分別與截?cái)嚅y門進(jìn)氣口一側(cè)的取壓口和出氣口一側(cè)的取壓口相連通，旋轉(zhuǎn)編碼器與控制電機(jī)的電機(jī)軸相連接或與截?cái)嚅y門啟閉件相連接，差壓式壓力傳感器、控制電機(jī)和旋轉(zhuǎn)編碼器均與控制系統(tǒng)相連接，控制系統(tǒng)連接有顯示器，應(yīng)用本發(fā)明中的標(biāo)定方法對(duì)差壓式流量計(jì)進(jìn)行啟閉件處于不同開度時(shí)所對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)編碼器位置值、最大壓差值和最小壓差值進(jìn)行關(guān)聯(lián)標(biāo)定以后，可以使得該差壓式流量計(jì)的“壓力損失”大為降低，起到節(jié)能的效果，并且計(jì)量的準(zhǔn)確性非常高。
【專利說明】一種低壓損差壓式流量計(jì)及其標(biāo)定方法和流量計(jì)量方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種流量計(jì)，特別是一種低壓損差壓式流量計(jì)及其標(biāo)定方法和流量計(jì)量方法。

【背景技術(shù)】
[0002]差壓式流量計(jì)大量的在工業(yè)流量測(cè)量領(lǐng)域使用，是工業(yè)生產(chǎn)用來測(cè)量氣體、液體流量的最常用的一種流量?jī)x表。
[0003]現(xiàn)在使用的差壓式流量計(jì)的“壓損”與量程比有一定的關(guān)系，量程比越大，當(dāng)流量接近該流量計(jì)的計(jì)量上限時(shí)，壓損就越大。
[0004]壓損是表示一個(gè)裝置消耗能量大小的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，顯然，對(duì)計(jì)量?jī)x器來說，盡量的減少壓損是非常必要的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是提供一種能滿足:在確定了最大計(jì)量流量QMax和最小計(jì)量流量Qmn時(shí)，可將壓差Λ P控制在要求的較低壓損范圍內(nèi)的低壓損差壓式流量計(jì)，并提供標(biāo)定該低壓損差壓式流量計(jì)的方法，和利用該低壓損差壓式流量計(jì)進(jìn)行流量計(jì)量的方法。
[0006]本發(fā)明為了解決上述技術(shù)問題而采用的技術(shù)方案是:一種低壓損差壓式流量計(jì)，包括截?cái)嚅y門、差壓式壓力傳感器、用于驅(qū)動(dòng)截?cái)嚅y門啟閉件的控制電機(jī)、旋轉(zhuǎn)編碼器和控制系統(tǒng)，差壓式壓力傳感器的兩個(gè)接口分別與截?cái)嚅y門進(jìn)氣口一側(cè)的取壓口和出氣口一側(cè)的取壓口相連通，旋轉(zhuǎn)編碼器與控制電機(jī)的電機(jī)軸相連接或與截?cái)嚅y門啟閉件相連接，差壓式壓力傳感器、控制電機(jī)和旋轉(zhuǎn)編碼器均與控制系統(tǒng)相連接，控制系統(tǒng)連接有顯示器，在控制系統(tǒng)內(nèi)儲(chǔ)存有啟閉件處于不同開度時(shí)所對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)編碼器位置值、最大壓差值和最小壓差值，控制系統(tǒng)能夠通過控制電機(jī)調(diào)整啟閉件的開度，從而將差壓式壓力傳感器測(cè)得的壓差調(diào)整至此開度對(duì)應(yīng)的最大壓差和最小壓差之間，并根據(jù)其內(nèi)部存儲(chǔ)的該狀態(tài)下差壓式壓力傳感器測(cè)得的壓差與流量之間的關(guān)系計(jì)算出流量值。
[0007]進(jìn)一步地，還包括一個(gè)減速器，減速器的輸入端通過聯(lián)軸器II與電機(jī)軸連接，減速器的輸出端通過聯(lián)軸器III與截?cái)嚅y門啟閉件相連接。
[0008]進(jìn)一步地，在控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)啟閉件運(yùn)行的行程范圍內(nèi)，設(shè)置有兩個(gè)分別與啟閉件全開啟位置和全關(guān)閉位置對(duì)應(yīng)的行程開關(guān)。
[0009]一種低壓損差壓式流量計(jì)的標(biāo)定方法，包括以下步驟:
一、確定該低壓損差壓式流量計(jì)要計(jì)量的最大流量Qmax和最小流量Qmin，限定該流量計(jì)要計(jì)量的流體系統(tǒng)中，流體壓力P的最大值Pmax和最小值Pmin，并限定該流量計(jì)兩側(cè)的最大壓差值為C ；
二、利用標(biāo)準(zhǔn)表法進(jìn)行標(biāo)定，具體方法如下:
I)、將標(biāo)準(zhǔn)流量表與流量調(diào)節(jié)閥以及待標(biāo)定的流量計(jì)串聯(lián)，再接通介質(zhì)源； 2)、使待標(biāo)定的流量計(jì)啟閉件的開度處于全開啟的位置，此時(shí)旋轉(zhuǎn)編碼器也位于一個(gè)相應(yīng)的位置，然后調(diào)整流量調(diào)節(jié)閥，使得標(biāo)準(zhǔn)流量表測(cè)到的流量是最大流量Qmax，若此時(shí)差壓式壓力傳感器測(cè)得的壓差Λ P沒有在(0.95-1 )C的范圍內(nèi)，則啟動(dòng)控制電機(jī)，使得啟閉件向開度減小的方向運(yùn)動(dòng)，直至壓差Λ P增加到(0.95-1) C區(qū)間內(nèi)，控制電機(jī)停止，保持啟閉件這個(gè)開度，記為:開度I，該壓差Λ P值即為開度I時(shí)的最大壓差值，記為= APmaxl，此時(shí)，旋轉(zhuǎn)編碼器位于一個(gè)相應(yīng)的位置；
3)、控制系統(tǒng)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)流量表測(cè)得的最大流量Qmax的種類，將其值以及差壓式壓力傳感器檢測(cè)到的壓差Λ P的最大值Λ Pmaxl代入公式
A0 = Qm / (2 X P X Λ P)1/2——(I')
或 Ac/ =Qv/ (2Χ ΔΡ/p)172——(2,)，
計(jì)算得到Atl或Ac/的值，記為Atll或Atl/，
公式中，&、Ac/為當(dāng)量通孔面積，P為流體密度，Qv為體積流量，Qm為質(zhì)量流量；
4)、在保持啟閉件開度I不變的條件下，調(diào)整流量調(diào)節(jié)閥，使流量Q逐漸減小，壓差ΛP也會(huì)逐漸減小，當(dāng)壓差Λ P減小到(0.05-0.DC區(qū)間內(nèi)時(shí)，停止調(diào)整流量調(diào)節(jié)閥，此時(shí)差壓式壓力傳感器測(cè)得的壓差值即為啟閉件位于開度I時(shí)的最小壓差值，記為:Λ Pminl ；
5)、將步驟3得到的啟閉件位于開度I時(shí)的旋轉(zhuǎn)編碼器位置、最大壓差值ΛPmaxl、當(dāng)量通孔面積值A(chǔ)tll或Atl/，以及步驟4得到的最小壓差值Λ P mini存儲(chǔ)到控制系統(tǒng)中，并相互關(guān)聯(lián)；
6)、保持流量調(diào)節(jié)閥不變，啟動(dòng)控制電機(jī)，使得啟閉件向減小“開度”的方向運(yùn)動(dòng)，當(dāng)壓差ΛΡ增大到(0.95-l)C區(qū)間時(shí)，控制電機(jī)停止，保持啟閉件這個(gè)開度，記為:開度II，此時(shí)，旋轉(zhuǎn)編碼器對(duì)應(yīng)一個(gè)新的位置，該壓差Λ P即為開度II時(shí)的最大壓差，記為:APmax2 ；
將此時(shí)標(biāo)準(zhǔn)流量表測(cè)得的流量值Q和差壓式壓力傳感器檢測(cè)到的啟閉件在開度II時(shí)的壓差ΛΡ的最大值A(chǔ)Pmax2代入公式(I')或(2')，計(jì)算得到開度II時(shí)當(dāng)量通孔面積Atl或Ac/的值,記為A02或A02'；
7)、在保持啟閉件在開度II不變的條件下，調(diào)整流量調(diào)節(jié)閥，使流量Q逐漸減小，壓差Λ P也會(huì)逐漸減小，當(dāng)壓差Λ P值減小到(0.05-0.1) C區(qū)間內(nèi)時(shí)，停止調(diào)整流量調(diào)節(jié)閥，此時(shí)差壓式壓力傳感器檢測(cè)到的壓差Λ P即為啟閉件位于開度II時(shí)的最小壓差記為:Δ Pmin2 ；
8)、將步驟6)得到的啟閉件位于開度II時(shí)的旋轉(zhuǎn)編碼器位置、最大壓差值ΛPmax2、當(dāng)量通孔面積值A(chǔ)tl2或Atl2'，以及步驟7得到的最小壓差值Λ P min2存儲(chǔ)到控制系統(tǒng)中，并相互關(guān)聯(lián)；
9)按照上述步驟6)-8)的方法重復(fù)操作并記錄數(shù)據(jù)，直至標(biāo)準(zhǔn)流量表測(cè)得的流量Q為該低壓損差壓式流量計(jì)的最小流量Qmin。
[0010]進(jìn)一步地，步驟一中，C/ Pmin < 0.04。
[0011]利用一種低壓損差壓式流量計(jì)進(jìn)行流量計(jì)量的方法，其特征在于，包括以下步驟:
一、將所述低壓損差壓式流量計(jì)安裝在所要測(cè)量的流體系統(tǒng)的管道中，并接通控制電源；
二、控制系統(tǒng)調(diào)出該低壓損差壓式流量計(jì)的最小流量Qmin所對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)編碼器位置，并由控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)啟閉件運(yùn)行至該位置；
三、當(dāng)管道中產(chǎn)生流量，該流量計(jì)開始進(jìn)行計(jì)量:如果壓差式壓力傳感器檢測(cè)到的壓差Δ P不在此開度時(shí)對(duì)應(yīng)的最小壓差和最大壓差之間，控制系統(tǒng)則通過控制電機(jī)調(diào)整啟閉件的開度，當(dāng)調(diào)整至一個(gè)已經(jīng)儲(chǔ)存的旋轉(zhuǎn)編碼器位置點(diǎn)時(shí)，檢測(cè)啟閉件在對(duì)應(yīng)開度時(shí)的壓差Δ P，如果壓差Λ P仍不在相應(yīng)開度所對(duì)應(yīng)的最小壓差和最大壓差之間，則繼續(xù)調(diào)整啟閉件的開度；直至壓差Λ P處于相應(yīng)開度所對(duì)應(yīng)的最小壓差和最大壓差之間后，由控制系統(tǒng)將此時(shí)的旋轉(zhuǎn)編碼器位置所關(guān)聯(lián)的當(dāng)量通孔面積值A(chǔ)tl或^'，以及檢測(cè)到的壓差Λ P值，代入公式Qm = AtlX (2Χ P X ΛΡ)1/2或Qv = A01 X (2X ΛP/ρ )1/2，從而得到此時(shí)的流量Qm或Qv，并通過顯示器進(jìn)行顯示，其中P為流體密度。
[0012]有益效果:
1、使用本發(fā)明對(duì)本差壓式流量計(jì)的標(biāo)定后，可使得該差壓式流量計(jì)“壓力損失”大為減小，起到節(jié)能的效果。
[0013]2、優(yōu)選(Λ P/ Pmin)彡0.04，可壓縮系數(shù)(ε )的變化可忽略，使得計(jì)量的準(zhǔn)確性進(jìn)一步的提聞。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)部分的第一種實(shí)施例示意圖。
[0015]圖2為本發(fā)明結(jié)構(gòu)部分的第二種實(shí)施例示意圖。
[0016]圖中，1、旋轉(zhuǎn)編碼器，2、聯(lián)軸器I，3、控制電機(jī)，4、聯(lián)軸器11，5、減速器，6、聯(lián)軸器III，7、截?cái)嚅y門，8、進(jìn)氣口，9、差壓式壓力傳感器，10、出氣口，11、控制系統(tǒng)。

【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0018]實(shí)施例一:
如圖1所示，一種低壓損差壓式流量計(jì)，包括截?cái)嚅y門7、差壓式壓力傳感器9、用于驅(qū)動(dòng)截?cái)嚅y門啟閉件的控制電機(jī)3、旋轉(zhuǎn)編碼器I和控制系統(tǒng)11，差壓式壓力傳感器9的兩個(gè)接口分別與截?cái)嚅y門進(jìn)氣口 8 —側(cè)的取壓口和出氣口 10 —側(cè)的取壓口相連通，旋轉(zhuǎn)編碼器I與控制電機(jī)3的電機(jī)軸通過聯(lián)軸器I 2相連接。
[0019]差壓式壓力傳感器9、控制電機(jī)3和旋轉(zhuǎn)編碼器I均與控制系統(tǒng)11相連接，控制系統(tǒng)11連接有顯示器(圖中未顯示)，在控制系統(tǒng)11內(nèi)儲(chǔ)存有啟閉件處于不同開度時(shí)所對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)編碼器位置值、最大壓差值和最小壓差值，控制系統(tǒng)11能夠通過控制電機(jī)調(diào)整啟閉件的開度，從而將差壓式壓力傳感器9測(cè)得的壓差調(diào)整至此開度對(duì)應(yīng)的最大壓差和最小壓差之間，并根據(jù)其內(nèi)部存儲(chǔ)的該狀態(tài)下差壓式壓力傳感器9測(cè)得的壓差與流量之間的關(guān)系計(jì)算出流量值。
[0020]本低壓損差壓式流量計(jì)可以將控制電機(jī)3直接通過聯(lián)軸器與截?cái)嚅y門7的啟閉件直接相連接，也可以經(jīng)過一個(gè)減速器與啟閉件相連接，如圖所示減速器的輸入端通過聯(lián)軸器II 4與電機(jī)軸連接，減速器5的輸出端通過聯(lián)軸器III 6與截?cái)嚅y門7啟閉件相連接。
[0021]為了進(jìn)一步保證對(duì)啟閉件的準(zhǔn)確限位，在控制電機(jī)3驅(qū)動(dòng)啟閉件運(yùn)行的行程范圍內(nèi)，設(shè)置有兩個(gè)分別與啟閉件全開啟位置和全關(guān)閉位置對(duì)應(yīng)的行程開關(guān)。
[0022]實(shí)施例二:
本實(shí)施例中，如圖2所示，旋轉(zhuǎn)編碼器I通過與減速器5的輸出軸通過聯(lián)軸器I而固定連接，即在本實(shí)施例中，旋轉(zhuǎn)編碼器I通過直接檢測(cè)截?cái)嚅y門7的啟閉件的位置，并將該檢測(cè)信號(hào)傳遞給控制系統(tǒng)11，從而構(gòu)成閉環(huán)檢測(cè)。
[0023]本實(shí)施例的其余部分與實(shí)施例一大致相同。
[0024]對(duì)本低壓損差壓式流量計(jì)進(jìn)行標(biāo)定的方法，包括以下步驟:
一、確定該低壓損差壓式流量計(jì)要計(jì)量的最大流量Qmax和最小流量Qmin，限定該流量計(jì)要計(jì)量的流體系統(tǒng)中，流體壓力P的最大值Pmax和最小值Pmin，并限定該流量計(jì)兩側(cè)的最大壓差值為C ；
二、利用標(biāo)準(zhǔn)表法進(jìn)行標(biāo)定，具體方法如下:
1)、將標(biāo)準(zhǔn)流量表與流量調(diào)節(jié)閥以及待標(biāo)定的流量計(jì)串聯(lián)，再接通介質(zhì)源；
2)、使待標(biāo)定的流量計(jì)啟閉件的開度處于全開啟的位置，此時(shí)旋轉(zhuǎn)編碼器也位于一個(gè)相應(yīng)的位置，然后調(diào)整流量調(diào)節(jié)閥，使得標(biāo)準(zhǔn)流量表測(cè)到的流量是最大流量Qmax。
[0025]因?yàn)閷?shí)際應(yīng)用中，壓差是不可能為零的，又因?yàn)楸镜蛪簱p差壓式流量計(jì)預(yù)先限定了壓差的最大值為C，因此本標(biāo)定方法，將壓差Λ P限制在閉區(qū)間[(0.05-0.1 )C，(0.95-1) C ]內(nèi)。
[0026]若此時(shí)差壓式壓力傳感器測(cè)得的壓差Λ P沒有在(0.95-1) C的范圍內(nèi)，則啟動(dòng)控制電機(jī)，使得啟閉件向開度減小的方向運(yùn)動(dòng)，直至壓差Λ P增加到(0.95-1) C區(qū)間內(nèi)，控制電機(jī)停止，保持啟閉件這個(gè)開度，記為:開度I，該壓差Λ P值即為開度I時(shí)的最大壓差值，記為:Λ Pmaxl，此時(shí)，旋轉(zhuǎn)編碼器位于一個(gè)相應(yīng)的位置；
3)、控制系統(tǒng)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)流量表測(cè)得的最大流量Qmax的種類，將其值以及差壓式壓力傳感器檢測(cè)到的壓差Λ P的最大值Λ Pmaxl代入公式
A0 = Qm / (2 X P X Λ P)1/2——(I')
或 Ac/ =Qv/ (2Χ ΔΡ/p)172——(2,)，
計(jì)算得到Atl或Ac/的值，記為Atll或Atl/，
公式中，A0, A01為當(dāng)量通孔面積，P為流體密度，Qv為體積流量，Qm為質(zhì)量流量；A0' =A0= a X ε XA, α為流量系數(shù)，ε為可壓縮系數(shù)，A為截?cái)嚅y門位于某一開度時(shí)的通孔面積。
[0027]4)、在保持啟閉件開度I不變的條件下，調(diào)整流量調(diào)節(jié)閥，使流量Q逐漸減小，壓差Λ P也會(huì)逐漸減小，當(dāng)壓差Λ P減小到(0.05-0.1) C區(qū)間內(nèi)時(shí)，停止調(diào)整流量調(diào)節(jié)閥，此時(shí)差壓式壓力傳感器測(cè)得的壓差值即為啟閉件位于開度I時(shí)的最小壓差值，記為:Δ Pminl ；
5)、將步驟3得到的啟閉件位于開度I時(shí)的旋轉(zhuǎn)編碼器位置、最大壓差值ΛPmaxl、當(dāng)量通孔面積值A(chǔ)tll或Atl/，以及步驟4得到的最小壓差值Λ P mini存儲(chǔ)到控制系統(tǒng)中，并相互關(guān)聯(lián)；
6)、保持流量調(diào)節(jié)閥不變，啟動(dòng)控制電機(jī)，使得啟閉件向減小“開度”的方向運(yùn)動(dòng)，當(dāng)壓差ΛΡ增大到(0.95-l)C區(qū)間時(shí)，控制電機(jī)停止，保持啟閉件這個(gè)開度，記為:開度II，此時(shí)，旋轉(zhuǎn)編碼器對(duì)應(yīng)一個(gè)新的位置，該壓差Λ P即為開度II時(shí)的最大壓差，記為:APmax2 ；
將此時(shí)標(biāo)準(zhǔn)流量表測(cè)得的流量值Q和差壓式壓力傳感器檢測(cè)到的啟閉件在開度II時(shí)的壓差ΛΡ的最大值A(chǔ)Pmax2代入公式(I')或(2')，計(jì)算得到開度II時(shí)當(dāng)量通孔面積Atl或Ac/的值,記為A02或A02'；
7)、在保持啟閉件在開度II不變的條件下，調(diào)整流量調(diào)節(jié)閥，使流量Q逐漸減小，壓差Λ P也會(huì)逐漸減小，當(dāng)壓差Λ P值減小到(0.05-0.1) C區(qū)間內(nèi)時(shí)，停止調(diào)整流量調(diào)節(jié)閥，此時(shí)差壓式壓力傳感器檢測(cè)到的壓差Λ P即為啟閉件位于開度II時(shí)的最小壓差記為:Δ Pmin2 ；
8)、將步驟6)得到的啟閉件位于開度II時(shí)的旋轉(zhuǎn)編碼器位置、最大壓差值ΛPmax2、當(dāng)量通孔面積值A(chǔ)tl2或Atl2'，以及步驟7得到的最小壓差值Λ P min2存儲(chǔ)到控制系統(tǒng)中，并相互關(guān)聯(lián)；
9)、按照上述步驟6)— 8)的方法重復(fù)操作并記錄數(shù)據(jù)，直至標(biāo)準(zhǔn)流量表測(cè)得的流量Q為該低壓損差壓式流量計(jì)的最小流量Qmin。
[0028]為了使本低壓損差壓式流量計(jì)的測(cè)量結(jié)果更加準(zhǔn)確，優(yōu)選步驟一中，C /Pmin ^ 0.04。
[0029]tk如:當(dāng)需要要計(jì)量的流體系統(tǒng)中，最大流量Qmax =2.5 m3/h、最小流量Qmin=0.025 m3/h，流體壓力P的最大值Pmax=1500帕，和最小值Pmin=800帕，使用優(yōu)選方案使該流量計(jì)兩側(cè)的最大壓差值C滿足C / Pmin彡0.04，得到C值為32帕，從而區(qū)間[(0.05-0.1 )C，(0.95-1) C ]即為[(1.6—3.2)帕，(30.4-32)帕]，然后使用本發(fā)明上述的標(biāo)定方法可得到最大壓損為32帕的流量計(jì)，與現(xiàn)有技術(shù)中同類規(guī)格的流量計(jì)(最大壓差為200帕左右)相比，最大壓差小了很多，大大地減小了 “壓損”，節(jié)約了能源。
[0030]利用上述的一種低壓損差壓式流量計(jì)進(jìn)行流量計(jì)量的方法，包括以下步驟:
一、將所述低壓損差壓式流量計(jì)安裝在所要測(cè)量的流體系統(tǒng)的管道中，并接通電源；
二、控制系統(tǒng)調(diào)出該低壓損差壓式流量計(jì)的最小流量Qmin所對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)編碼器位置，并由控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)啟閉件運(yùn)行至該位置；
三、當(dāng)管道中產(chǎn)生流量，該流量計(jì)開始進(jìn)行計(jì)量:如果壓差式壓力傳感器檢測(cè)到的壓差Δ P不在此開度時(shí)對(duì)應(yīng)的最小壓差和最大壓差之間，控制系統(tǒng)則通過控制電機(jī)調(diào)整啟閉件的開度，當(dāng)調(diào)整至一個(gè)已經(jīng)儲(chǔ)存的旋轉(zhuǎn)編碼器位置點(diǎn)時(shí)，檢測(cè)啟閉件在對(duì)應(yīng)開度時(shí)的壓差Δ P，如果壓差Λ P仍不在相應(yīng)開度所對(duì)應(yīng)的最小壓差和最大壓差之間，則繼續(xù)調(diào)整啟閉件的開度；直至壓差Λ P處于相應(yīng)開度所對(duì)應(yīng)的最小壓差和最大壓差之間后，由控制系統(tǒng)將此時(shí)的旋轉(zhuǎn)編碼器位置所關(guān)聯(lián)的當(dāng)量通孔面積值A(chǔ)tl或^'，以及檢測(cè)到的壓差Λ P值，代入公式Qm = AtlX (2Χ P X ΛΡ)1/2或Qv = A01 X (2X ΛP/ρ )1/2，從而得到此時(shí)的流量Qm或Qv，并通過顯示器進(jìn)行顯示，其中P為流體密度。顯示器可以既顯示此刻的流量(L/S)又顯示流量總量(L)。
[0031]根據(jù)上述流量計(jì)的計(jì)量過程，對(duì)啟閉件的某一個(gè)“開度”，若流量變化較大，導(dǎo)致壓差Λ P的值相應(yīng)變化，當(dāng)超出所關(guān)聯(lián)對(duì)應(yīng)的最大壓差值和最小壓差時(shí)，需要花費(fèi)一段時(shí)間“尋找”已經(jīng)儲(chǔ)存的對(duì)應(yīng)的啟閉件開度(即對(duì)應(yīng)的已儲(chǔ)存的旋轉(zhuǎn)編碼器“位置”)，一直到檢測(cè)到的壓差Λ P的值，處于對(duì)應(yīng)啟閉件開度下的最大壓差值和最小壓差之間，這樣就延緩了計(jì)量與顯示的時(shí)間，從而會(huì)產(chǎn)生計(jì)量誤差。
[0032]為減少由此產(chǎn)生的計(jì)量誤差，可在機(jī)械方面和數(shù)據(jù)處理方面進(jìn)行彌補(bǔ)。
[0033]機(jī)械方面:實(shí)施例二中，采用旋轉(zhuǎn)編碼器直接與啟閉件的驅(qū)動(dòng)件連接的方式可以達(dá)到減少計(jì)量誤差的目的。
[0034]另外，在使用減速器的應(yīng)用中，也可通過采用無間隙減速器的方式來進(jìn)一步減少計(jì)量誤差。使用無間隙減速器可以使截?cái)嚅y門的啟閉件在當(dāng)前位置直接順時(shí)針或逆時(shí)針的轉(zhuǎn)動(dòng)以調(diào)整截?cái)嚅y門啟閉件的開度，而不需要為了消除減速器的回程間隙而重新返回至啟閉件的起始位(可稱為零位)，從而進(jìn)一步加快了“尋找并確定”所測(cè)得的壓差Λ P位于某一開度(對(duì)應(yīng)于旋轉(zhuǎn)編碼器的一個(gè)位置)所對(duì)應(yīng)的最大壓差值和最小壓差之間的速度。
[0035]數(shù)據(jù)處理方面:當(dāng)流量Q變化后，直到“找到”滿足壓差Λ P在某個(gè)開度對(duì)應(yīng)的最大壓差值和最小壓差之間時(shí)的這段時(shí)間的流量總量(一段時(shí)間內(nèi)流經(jīng)管道某一截面的流體的數(shù)量)，可按照啟閉件在這個(gè)開度(或者說旋轉(zhuǎn)編碼器在這個(gè)“位置”)計(jì)算得到的流量值和找到這個(gè)“位置”所用的這段時(shí)間的“乘積”或“乘積的二分之一”進(jìn)行計(jì)算，累加到“總計(jì)流量總量”之中。
[0036]可根據(jù)下游流體用具所用的啟閉方式，確定流量變化是“陡然升起或下降”的形式還是“逐漸升起或下降”的形式，以選擇進(jìn)行該數(shù)據(jù)的處理方法。
[0037]如果下游流體用具所用的開關(guān)閥門是電磁閥，就可以認(rèn)為流量變化是“陡然升起或下降”形式，流量總量可取現(xiàn)在的“流量”與“尋找的時(shí)間”的“乘積”。
[0038]如果下游流體用具所用的開關(guān)閥門是手動(dòng)閥，就認(rèn)為是“逐漸升起或下降”的形式，流量總量就取現(xiàn)在的“流量”與“尋找的時(shí)間”的“乘積的二分之一”。
[0039]其它方面，如:溫度變化(可以用溫度傳感器進(jìn)行檢測(cè))，引起密度的變化以及介質(zhì)變換(引起的密度變化)的數(shù)據(jù)處理等，均同一般的差壓式流量計(jì)的處理方法。
【權(quán)利要求】
1.一種低壓損差壓式流量計(jì)，其特征在于:包括截?cái)嚅y門(7)、差壓式壓力傳感器(9)、用于驅(qū)動(dòng)截?cái)嚅y門啟閉件的控制電機(jī)、旋轉(zhuǎn)編碼器(I)和控制系統(tǒng)(11)，差壓式壓力傳感器(9 )的兩個(gè)接口分別與截?cái)嚅y門進(jìn)氣口( 8 ) —側(cè)的取壓口和出氣口( 10 ) —側(cè)的取壓口相連通，旋轉(zhuǎn)編碼器(I)與控制電機(jī)(3)的電機(jī)軸相連接或與截?cái)嚅y門啟閉件相連接，差壓式壓力傳感器(9)、控制電機(jī)(3)和旋轉(zhuǎn)編碼器(I)均與控制系統(tǒng)(11)相連接，控制系統(tǒng)(11)連接有顯示器，在控制系統(tǒng)(11)內(nèi)儲(chǔ)存有啟閉件處于不同開度時(shí)所對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)編碼器位置值、最大壓差值和最小壓差值，控制系統(tǒng)(11)能夠通過控制電機(jī)調(diào)整啟閉件的開度，從而將差壓式壓力傳感器(9)測(cè)得的壓差調(diào)整至此開度對(duì)應(yīng)的最大壓差和最小壓差之間，并根據(jù)其內(nèi)部存儲(chǔ)的該狀態(tài)下差壓式壓力傳感器(9)測(cè)得的壓差與流量之間的關(guān)系計(jì)算出流量值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低壓損差壓式流量計(jì)，其特征在于:還包括一個(gè)減速器，減速器的輸入端通過聯(lián)軸器II與電機(jī)軸連接，減速器的輸出端通過聯(lián)軸器III與截?cái)嚅y門啟閉件相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低壓損差壓式流量計(jì)，其特征在于:在控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)啟閉件運(yùn)行的行程范圍內(nèi)，設(shè)置有兩個(gè)分別與啟閉件全開啟位置和全關(guān)閉位置對(duì)應(yīng)的行程開關(guān)。
4.權(quán)利要求1所述的一種低壓損差壓式流量計(jì)的標(biāo)定方法，其特征在于，包括以下步驟: 一、確定該低壓損差壓式流量計(jì)要計(jì)量的最大流量Qmax和最小流量Qmin，限定該流量計(jì)要計(jì)量的流體系統(tǒng)中，流體壓力P的最大值Pmax和最小值Pmin，并限定該流量計(jì)兩側(cè)的最大壓差值為C ； 二、利用標(biāo)準(zhǔn)表法進(jìn)行標(biāo)定，具體方法如下: 1)、將標(biāo)準(zhǔn)流量表與流量調(diào)節(jié)閥以及待標(biāo)定的流量計(jì)串聯(lián)，再接通介質(zhì)源； 2)、使待標(biāo)定的流量計(jì)啟閉件的開度處于全開啟的位置，此時(shí)旋轉(zhuǎn)編碼器也位于一個(gè)相應(yīng)的位置，然后調(diào)整流量調(diào)節(jié)閥，使得標(biāo)準(zhǔn)流量表測(cè)到的流量是最大流量Qmax，若此時(shí)差壓式壓力傳感器測(cè)得的壓差Λ P沒有在(0.95-1 )C的范圍內(nèi)，則啟動(dòng)控制電機(jī)，使得啟閉件向開度減小的方向運(yùn)動(dòng)，直至壓差Λ P增加到(0.95-1) C區(qū)間內(nèi)，控制電機(jī)停止，保持啟閉件這個(gè)開度，記為:開度I，該壓差Λ P值即為開度I時(shí)的最大壓差值，記為= APmaxl，此時(shí)，旋轉(zhuǎn)編碼器位于一個(gè)相應(yīng)的位置； 3)、控制系統(tǒng)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)流量表測(cè)得的最大流量Qmax的種類，將其值以及差壓式壓力傳感器檢測(cè)到的壓差Λ P的最大值Λ Pmaxl代入公式
A0 = Qm / (2 X P X Λ P)1/2——(I') 或 Ac/ =Qv/ (2Χ ΔΡ/p)172——(2,)， 計(jì)算得到Atl或Ac/的值，記為Atll或Atl/， 公式中，&、Ac/為當(dāng)量通孔面積，P為流體密度，Qv為體積流量，Qm為質(zhì)量流量； 4)、在保持啟閉件開度I不變的條件下，調(diào)整流量調(diào)節(jié)閥，使流量Q逐漸減小，壓差ΛP也會(huì)逐漸減小，當(dāng)壓差Λ P減小到(0.05-0.DC區(qū)間內(nèi)時(shí)，停止調(diào)整流量調(diào)節(jié)閥，此時(shí)差壓式壓力傳感器測(cè)得的壓差值即為啟閉件位于開度I時(shí)的最小壓差值，記為:Λ Pminl ； 5)、將步驟3)得到的啟閉件位于開度I時(shí)的旋轉(zhuǎn)編碼器位置、最大壓差值ΛPmaxl、i量通孔面積值A(chǔ)tll或Atl/，以及步驟4)得到的最小壓差值Λ P mini存儲(chǔ)到控制系統(tǒng)中，并相互關(guān)聯(lián)； 6)、保持流量調(diào)節(jié)閥不變，啟動(dòng)控制電機(jī)，使得啟閉件向減小“開度”的方向運(yùn)動(dòng)，當(dāng)壓差Λ P增大到(0.95-l)C區(qū)間時(shí)，控制電機(jī)停止，保持啟閉件這個(gè)開度，記為:開度II，此時(shí)，旋轉(zhuǎn)編碼器對(duì)應(yīng)一個(gè)新的位置，該壓差Λ P即為開度II時(shí)的最大壓差，記為:APmax2 ； 將此時(shí)標(biāo)準(zhǔn)流量表測(cè)得的流量值Q和差壓式壓力傳感器檢測(cè)到的啟閉件在開度II時(shí)的壓差ΛΡ的最大值A(chǔ)Pmax2代入公式(I')或(2')，計(jì)算得到開度II時(shí)當(dāng)量通孔面積Atl或Ac/的值,記為A02或A02'； 7)、在保持啟閉件在開度II不變的條件下，調(diào)整流量調(diào)節(jié)閥，使流量Q逐漸減小，壓差Λ P也會(huì)逐漸減小，當(dāng)壓差Λ P值減小到(0.05-0.1) C區(qū)間內(nèi)時(shí)，停止調(diào)整流量調(diào)節(jié)閥，此時(shí)差壓式壓力傳感器檢測(cè)到的壓差Λ P即為啟閉件位于開度II時(shí)的最小壓差記為:Δ Pmin2 ； 8)、將步驟6)得到的啟閉件位于開度II時(shí)的旋轉(zhuǎn)編碼器位置、最大壓差值ΛPmax2、當(dāng)量通孔面積值A(chǔ)tl2或Atl2'，以及步驟7)得到的最小壓差值Λ P min2存儲(chǔ)到控制系統(tǒng)中，并相互關(guān)聯(lián)； 9)按照上述步驟6)-8)的方法重復(fù)操作并記錄數(shù)據(jù)，直至標(biāo)準(zhǔn)流量表測(cè)得的流量Q為該低壓損差壓式流量計(jì)的最小流量Qmin。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的低壓損差壓式流量計(jì)的標(biāo)定方法，其特征在于:步驟一中，C/ Pmin ^ 0.04。
6.利用權(quán)利要求1所述的一種低壓損差壓式流量計(jì)進(jìn)行流量計(jì)量的方法，其特征在于，包括以下步驟: 一、將所述低壓損差壓式流量計(jì)安裝在所要測(cè)量的流體系統(tǒng)的管道中，并接通電源； 二、控制系統(tǒng)調(diào)出該低壓損差壓式流量計(jì)的最小流量Qmin所對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)編碼器位置，并由控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)啟閉件運(yùn)行至該位置； 三、當(dāng)管道中產(chǎn)生流量，該流量計(jì)開始進(jìn)行計(jì)量:如果壓差式壓力傳感器檢測(cè)到的壓差Δ P不在此開度時(shí)對(duì)應(yīng)的最小壓差和最大壓差之間，控制系統(tǒng)則通過控制電機(jī)調(diào)整啟閉件的開度，當(dāng)調(diào)整至一個(gè)已經(jīng)儲(chǔ)存的旋轉(zhuǎn)編碼器位置點(diǎn)時(shí)，檢測(cè)啟閉件在對(duì)應(yīng)開度時(shí)的壓差Δ P，如果壓差Λ P仍不在相應(yīng)開度所對(duì)應(yīng)的最小壓差和最大壓差之間，則繼續(xù)調(diào)整啟閉件的開度；直至壓差Λ P處于相應(yīng)開度所對(duì)應(yīng)的最小壓差和最大壓差之間后，由控制系統(tǒng)將此時(shí)的旋轉(zhuǎn)編碼器位置所關(guān)聯(lián)的當(dāng)量通孔面積值A(chǔ)tl或^'，以及檢測(cè)到的壓差Λ P值，代入公式Qm = AtlX (2Χ P X ΛΡ)1/2或Qv = A01 X (2X ΛP/ρ )1/2，從而得到此時(shí)的流量Qm或Qv，并通過顯示器進(jìn)行顯示，其中P為流體密度。
【文檔編號(hào)】G01F1/34GK104165661SQ201410430176
【公開日】2014年11月26日 申請(qǐng)日期:2014年8月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月28日
【發(fā)明者】胡嘉林, 錢立, 彭珊珊, 胡科 申請(qǐng)人:洛陽市明偉機(jī)械科技有限公司