本發(fā)明涉及計量設備技術領域，具體涉及一種多參數(shù)質量流量計。

背景技術：

目前，隨著流量測量控制技術發(fā)展，特別是在工業(yè)精細化生產(chǎn)管理中，對流量計量要求越來越高。

現(xiàn)有的流量計多僅能測量體積流量，其多存在功能單一，不能滿足實際計量工作要求的問題；其雖然可以配合密度計進行密度補償，但該密度補償需要分體安裝，不但占用設備施工安裝空間，而且密度計對流速控制要求高，大大局限其使用范圍，實際應用效果不佳；且其缺乏介質監(jiān)測功能，需要安裝其他儀表，給使用者造成不便?，F(xiàn)有的一些液體質量流量計可以較高精度地直接測量介質質量流量，但是其多存在抗震性能差的問題，一旦管路存在一點震動就會使得測量誤差顯著增加，而且其造價昂貴，使用精度與穩(wěn)定性不高，成本高，給企業(yè)造成使用負擔，不適于推廣應用。

為此，需要一種多參數(shù)質量流量計，解決現(xiàn)有技術中所存在的上述問題。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種多參數(shù)質量流量計，以解決現(xiàn)有技術中所存在的功能單一，不能滿足實際計量工作要求，占用設備施工安裝空間，其配套密度計對流速控制要求高，大大局限其使用范圍，實際應用效果不佳，需要安裝其他監(jiān)測儀表，給使用者造成不便，常規(guī)液體質量流量計抗震性能差，造價昂貴，使用精度與穩(wěn)定性不高，成本高，給企業(yè)造成使用負擔，不適于推廣應用等問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種多參數(shù)質量流量計，包括主測量管，主測量管包括相互連通連接的左側管、水平管和右側管，左側管、水平管和右側管形成“U”字形結構，密度測量管的上部與主測量管的左側管的上部相連通連接，密度測量管的下部與主測量管的水平管相連通連接，密度測量管的下端與主測量管的水平管相連接處連接設置有密度節(jié)流件；密度測量管上部的側面連接有密度上取壓連接件，密度測量管下部的側面連接有密度下取壓連接件；密度上取壓連接件和密度下取壓連接件均通過密度毛細管與密度變送器相連接，密度變送器連接設置有信號線；

主測量管右側的上部連接設置有流量節(jié)流件，主測量管的側面上連接設置有流量取壓連接件，流量取壓連接件在流量節(jié)流件的兩側通過流量毛細管與流量變送器相連接，流量變送器與信號線相連接；

主測量管右側的上部安裝設置有壓力變送器，壓力變送器與信號線相連接；

密度測量管上連接設置有溫度元件底座，溫度元件底座上安裝設置有溫度元件，溫度元件與信號線相連接。

優(yōu)選的，主測量管的兩個端部分別設置有管道連接法蘭。

優(yōu)選的，主測量管的兩個端部設置有水平部分。

優(yōu)選的，管道連接法蘭分別設置在主測量管兩個端部的水平部分上。

優(yōu)選的，密度測量管的上部設置有彎折部分，密度測量管的上部彎折部分的端部與主測量管的左側管相連通連接。

優(yōu)選的，主測量管、密度測量管、密度節(jié)流件、密度上取壓連接件、密度下取壓連接件、密度變送器、密度毛細管和信號線構成密度測量機構；主測量管、流量節(jié)流件、流量取壓連接件、流量變送器、流量毛細管和信號線構成流量測量機構；主測量管、壓力變送器和信號線構成壓力元件；密度測量管、溫度元件、溫度元件底座和信號線構成溫度測量元件。

優(yōu)選的，管道連接法蘭、主測量管和密度測量管構成連接管路。

優(yōu)選的，連接管路外部包裹設置有外殼，外殼的頂部設置有表頭底座，表頭底座上安裝有表頭。

優(yōu)選的，外殼、表頭底座和表頭構成外殼及表頭組件。

優(yōu)選的，信號線穿過穿線保護套件，且經(jīng)過表頭安裝底座伸入到表頭內。

本發(fā)明具有如下優(yōu)點：

本發(fā)明的多參數(shù)質量流量計，能夠解決現(xiàn)有技術中所存在的功能單一，不能滿足實際計量工作要求，占用設備施工安裝空間，其配套密度計對流速控制要求高，大大局限其使用范圍，實際應用效果不佳，需要安裝其他監(jiān)測儀表，給使用者造成不便，抗震性能差，造價昂貴，使用精度與穩(wěn)定性不高，常規(guī)液體質量流量計成本高，給企業(yè)造成使用負擔，不適于推廣應用等問題；其既可以測量質量流量，也可以測量介質體積流量、介質密度、介質壓力與介質溫度，能夠保持很高測量精度，能夠實現(xiàn)穩(wěn)定測量，其對管路震動不敏感，大大擴展了工業(yè)現(xiàn)場測量使用范圍；其能夠對介質狀態(tài)實時監(jiān)測，提高了生產(chǎn)安全性；其結構合理，功能多樣，能夠實現(xiàn)管道液體介質多參數(shù)測量；其使用成本低，測量使用安全性高，滿足多參數(shù)測量需求，自動化水平高，節(jié)約人力資源，滿足計量儀表需求，應用廣泛，應用前景好。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的多參數(shù)質量流量計的結構示意圖；

圖2為本發(fā)明的多參數(shù)質量流量計的側視圖。

圖中，1為管道連接法蘭，2為主測量管，3為密度測量管，4為密度節(jié)流件，5為流量節(jié)流件，6為密度上取壓連接件，7為密度下取壓連接件，8為密度毛細管，9為密度變送器，10為外殼，11為流量取壓連接件，12為流量毛細管，13為流量變送器，14為壓力變送器，15為溫度元件底座，16為溫度元件，17為信號線，18為穿線保護套件，19為表頭底座，20為表頭。

具體實施方式

以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。

實施例1

一種多參數(shù)質量流量計，如圖1和圖2所示，包括主測量管2，主測量管2包括相互連通連接的左側管、水平管和右側管，左側管、水平管和右側管形成“U”字形結構，密度測量管3的上部與主測量管2的左側管的上部相連通連接，密度測量管3的下部與主測量管2的水平管相連通連接，密度測量管3的下端與主測量管2的水平管相連接處連接設置有密度節(jié)流件4；密度測量管3上部的側面連接有密度上取壓連接件6，密度測量管3下部的側面連接有密度下取壓連接件7；密度上取壓連接件6和密度下取壓連接件7均通過密度毛細管8與密度變送器9相連接，密度變送器9連接設置有信號線17；

主測量管2右側的上部連接設置有流量節(jié)流件5，主測量管2的側面上連接設置有流量取壓連接件11，流量取壓連接件11在流量節(jié)流件5的兩側通過流量毛細管12與流量變送器13相連接，流量變送器13與信號線17相連接；

主測量管2右側的上部安裝設置有壓力變送器14，壓力變送器14與信號線17相連接；

密度測量管3上連接設置有溫度元件底座15，溫度元件底座15上安裝設置有溫度元件16，溫度元件16與信號線17相連接。

可見，本實施例的多參數(shù)質量流量計，其具有如下特點：(1)一體化組裝結構，內置流量、密度、溫度、壓力、各部件相互作用，測量參數(shù)全面多樣，保障測量精度，采用全封閉設計，結構精巧，方便現(xiàn)場安裝作業(yè)，能夠滿足工業(yè)使用環(huán)境；(2)其造價低，可以大大節(jié)約設備投資。管路一般震動對多參質量流量計測量精度無影響；(3)其采用主測量管2與密度測量管3相分離的結構，并且在密度測量管3底部安裝密度節(jié)流件4，密度節(jié)流件4可以設置為漏斗形，能夠有效控制密度測量管3內部介質流速，從而避免介質流速對密度測量結果干擾，大大提高密度測量精度，其漏斗形密度節(jié)流件4能夠有效避免介質雜質在節(jié)流件處沉積，有效防止雜質堵塞節(jié)流件；(4)由于該密度介質處于流動狀態(tài)，使得介質不斷更新，這樣介質密度測量基本與工作介質密度同步，使得密度測量結果更能滿足工業(yè)生產(chǎn)實際，提高了測量精度，避免傳統(tǒng)密度計靜止介質密度測量弊端；(5)其主測量管2采用無縫鋼管通過特殊工藝一次加工成型(U型結構)，使得其主測量管路無任何焊縫拼接，從而避免傳統(tǒng)管路焊接拼接造成的泄漏及安全隱患，產(chǎn)品可靠性大大提高；(6)其壓力、密度計與液位計取壓采用膜片取壓，具有極佳的防堵、防腐能力；其連接方式均采用螺紋連接，避免了傳統(tǒng)法蘭連接結構粗大笨重，使得整體結構體積小，輕便，而且活動螺紋連接結構密封性及強度高，有效避免介質泄漏，具有極佳的安全性；(7)其能夠同時測量密度、流量、溫度、壓力信息，對測量多參數(shù)實時連續(xù)監(jiān)測，使得其功能非常強大，可以對生產(chǎn)過程實時監(jiān)測，及時進行預警，及時發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)異常，具有極高的使用安全性；(8)其壓力元件安裝在流量計后部，既可以對管道壓力監(jiān)測，又可以對流量計工作狀態(tài)進行監(jiān)測，一舉兩得；(9)其采用全封閉設計，所有測量元件及管路均處于相對穩(wěn)定的工作環(huán)境中，避免傳統(tǒng)分體安裝，各測量部件受灰塵、雨淋、臟污、日曬、高電磁環(huán)境輻射、高低溫環(huán)境影響，出現(xiàn)漂移、老化、數(shù)據(jù)失真、突然故障損壞等情況，從而提高數(shù)據(jù)測量精度及穩(wěn)定性。

實施例2

一種多參數(shù)質量流量計，與實施例1相似，所不同的是，主測量管2的兩個端部分別設置有管道連接法蘭1。

優(yōu)選的，主測量管2的兩個端部設置有水平部分。

優(yōu)選的，管道連接法蘭1分別設置在主測量管2兩個端部的水平部分上。

優(yōu)選的，密度測量管3的上部設置有彎折部分，密度測量管3的上部彎折部分的端部與主測量管2的左側管相連通連接。

優(yōu)選的，主測量管2、密度測量管3、密度節(jié)流件4、密度上取壓連接件6、密度下取壓連接件7、密度變送器9、密度毛細管8和信號線17構成密度測量機構；主測量管2、流量節(jié)流件5、流量取壓連接件11、流量變送器13、流量毛細管12和信號線17構成流量測量機構；主測量管2、壓力變送器14和信號線17構成壓力元件；密度測量管3、溫度元件16、溫度元件底座15和信號線17構成溫度測量元件。

優(yōu)選的，管道連接法蘭1、主測量管2和密度測量管3構成連接管路。

實施例3

一種多參數(shù)質量流量計，與實施例2相似，所不同的是，連接管路外部包裹設置有外殼10，外殼10的頂部設置有表頭底座19，表頭底座19上安裝有表頭20。

優(yōu)選的，外殼10、表頭底座19和表頭20構成外殼及表頭組件。

優(yōu)選的，信號線17穿過穿線保護套件18，且經(jīng)過表頭安裝底座19伸入到表頭20內。

本發(fā)明的多參數(shù)質量流量計，其中流量運算滿足如下關系式：

式中：q_v為體積流量；C為流出系數(shù)；ε為可膨脹系數(shù)；β為孔徑比；D為開孔直徑；Δp為差壓；ρ為被測量介質密度；

其對密度進行精確測量，具體表現(xiàn)是：

(其中：P_測是密度計測量壓力值，h是密度上下連接件距離)；

則將(2)引入式(1)得：

式中：q_m為瞬時質量流量，ΔP1為差壓變送器測量差壓，ΔP為差壓量程上限，q_mmax為質量流量上限。

本發(fā)明的多參數(shù)質量流量計，其密度測量管3與主測量管2上部焊接，密度測量管3下部與主測量管2的水平管焊接，密度節(jié)流件4焊接在密度測量管3下部，密度測量管3上側面焊接密度上取壓連接件6，密度測量管3下側面焊接密度下取壓連接件7，密度變送器9信號通過信號線17傳輸；流量節(jié)流件5焊接在主測量管2中上部，流量變送器13信號通過信號線17傳輸；壓力變送器14信號通過信號線17傳輸；溫度元件16信號通過信號線17傳輸。管道連接法蘭1與主測量管2上部水平部分焊接，密度測量管3上部折彎部分與主測量管2垂直管路上部焊接，密度測量管3下部與主測量管2下水平管路部分焊接。其適合測量傳統(tǒng)流量計難以測量的液體質量流量；該流量計既可以測量質量流量、也可以測量介質體積流量、介質密度、介質壓力與介質溫度，保持很高測量精度與測量穩(wěn)定性；并且該流量計還對介質狀態(tài)實時監(jiān)測，提高了生產(chǎn)安全性；該流量計功能多樣，解決管道液體介質多參數(shù)測量難題；該流量計比傳統(tǒng)液體質量流量計使用成本低、測量使用安全性更高；更加滿足多參數(shù)測量需求，該系統(tǒng)自動化水平高，節(jié)約人力資源，應用前景十分可觀。

本發(fā)明的多參數(shù)質量流量計，主要對上述結構進行了改進，其他未提及的功能、部件及結構，在需要時，可以采用現(xiàn)有技術中能夠實現(xiàn)相應功能的部件及結構進行實施。

雖然，上文中已經(jīng)用一般性說明及具體實施例對本發(fā)明作了詳盡的描述，但在本發(fā)明基礎上，可以對之作一些修改或改進，這對本領域技術人員而言是顯而易見的。因此，在不偏離本發(fā)明精神的基礎上所做的這些修改或改進，均屬于本發(fā)明要求保護的范圍。