專利名稱：寬范圍度差壓式流量計的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種可用蒸汽流量或其他介質流量測量的寬范圍度差壓式流量計。
目前大量采用的差壓式流量計，如孔板流量計雖具有應用范圍廣泛、穩(wěn)定可靠、投資適中等優(yōu)點，由于存在流量與差壓的開方成正比的關系，以及采用模擬量輸出的差壓變送器測量差壓，然后進行開方的方式來測量流量，以致這種儀表的流量測量范圍度較小，即采用孔板或噴嘴測量流量時，它們可在相當寬，如1∶10的流量范圍內穩(wěn)定地工作，但與孔板或噴嘴相配套用的差壓變送器的范圍度如只有10，經過開方變成流量，測量范圍度只有3，在低量程時，儀表精確度大幅度降低，如在30％流量工作時，其示值誤差將擴大三倍。為此，搞流量測量的科技人員曾試過采用不同方案來解決，如采用雙孔板切換、雙變送器切換，對變送器低輸出進行信號放大等方法，試圖擴大流量計的量程比，但這些方案不是因為結構復雜、投資過大、操作不便，就是因精確度未能真正提高而不能被廣大用戶所接受，另外，為了解決上述難題，采用高精度差壓變送器或轉而采用高技術渦街流量計，這樣使得用戶生產成本增加，當面臨同樣的技術要求，如高于400℃的過熱蒸汽流量測量及雷諾數較低時，也不能滿意地解決用戶的測量難題。
本發(fā)明的目的是提供一種既保持差壓式流量計的優(yōu)點，又可使用在低量程時而不喪失精度，可滿足在寬量程內測量溫蒸汽或具他介質流量的寬范圍變差壓式流量計。
本發(fā)明的技術方案為它由差壓式流量傳感器、差壓變送器、流量計算機所組成，其特征為A、差壓送器為寬范圍度差壓變送器其內設置有網個在第一量程高端和第二量程低端相互復蓋的兩個量程切換電路，具有兩組可分別調節(jié)并且不互相牽制的零位，滿度調節(jié)電路以及兩量程的狀態(tài)指示電路；B、流量計算機內設置量程切換程序、量程判別電路，根據差壓變送器輸入差壓值作出量程判斷，輸出切換信號至差壓變送器作量程切換。
本發(fā)明實施例結合附圖作進一步說明。


圖1為量程切換原理圖；圖2為寬范圍度差壓式流量計系統(tǒng)框圖；圖3為寬范圍度差壓式變送器原理框圖；圖4為量程切換電路原理圖；圖5為流量計算機原理框圖；圖6為量程切換程序框圖。
由圖1所示，本發(fā)明具有兩個第一量程高端和第二量程低端相互復蓋的兩個量程，同時這兩個量程的0點和100％點均可互不牽制地分別調節(jié)，由流量計算機可自動判別差壓值工作在哪一個量程，并輸出相應的量程切換信號。在量程復蓋段由兩個量程給出的同一流量值應相等。
本實施例的寬范圍度差壓式流量計如圖2所示，由差壓變送器、壓力變送器、溫度變送器、差壓式流量傳感器、流量計算機所組成，壓力、溫度變送器的信號的常觀的差壓式流量計一樣作為壓力溫度補償之用。與常規(guī)的差壓流量計的區(qū)別在于，如圖3所示，差壓變送器內設置有量程切換驅動電路、高、低量程調零電路，高、低量程調量程電路以及高、低量程狀態(tài)指示電路，量程切換驅動電路，根據差壓式流量傳感器檢測得到的差壓信號經差壓變送器輸出4～20mA差壓信號至流量計算機，由它進行量程判別，輸出量程切換信號至差壓變送器作出高低量程切換，然后分別經各自量程零位及滿度調節(jié)，再由差壓變送器輸出與被測流量成正比差壓信號至流量計算機，由它進行開方等運算，輸出4～20mA的流量信號。
差壓變送器的量程切換電路由圖3所示，它由R303、R304，R302、R305組成的第一量程的調零及調量程電路，R303’，R304’，R302’、R305’組成的第二量程的調零及調量程電路和IC＝“AND”×4四與門電路相連接而成，其由來自流量計算機的量程切換信號實現量程切換。
本發(fā)明所采用的流量計算機由輸入單元、單片微處理器、輸出單元、鍵入/顯示單元組成，它設置量程判別電路、量程切換程序，如圖6所示，其程序為1、初始化設置，2、選擇大量程，3、從流量變送器中取差壓信號ΔP，4、判斷差壓信號是否在大量程范圍之內A、大量程范圍內，則判斷ΔP≥ΔP2？即判斷差壓信號是否大于或等于下降切換點之差壓值，若ΔP≥ΔP2，則為大量程計算流量Q，若ΔP不大于或不等于ΔP2則選樣小量程；B、若不是大量程，則判斷ΔP≤ΔP1？即是判斷差壓信號是小于或等于上升切換點之差壓值，ΔP≤ΔP1，則為小量程計算流量Q，若ΔP不小于或不等于ΔP1則選擇大量程。
本發(fā)明的流量計算機根據程序設置、硬件設置以及差壓變送器輸入差壓值上升或下降作出量程判斷，分別輸出切換信號至差壓變送器作量程切換，然后對兩個量程的差壓值進行連續(xù)運算，顯示差壓及流量值。
本發(fā)明經試驗證明，其差壓測量的總范圍度等于高低量程兩個分范圍度的乘積，流量測量范圍度等于差壓測量總范圍度的開方，可向用戶提供一種最大范圍度可達到10，這樣，它既保持差壓式流量計應用范圍廣泛，穩(wěn)定可靠、投資適中等優(yōu)點，又可使用在低量程而不喪失精度。因此，本發(fā)明可廣泛用于蒸汽流量測量或其他介質流量的測量，具有十分廣闊的市場。
權利要求
1.一種由差壓式流量傳感器、差壓變送器和流量計算機所組成的寬范圍度差壓式流量計，其特征在于，A差壓變送器內設置有兩個在第一量程高端和第二量程低端相互復蓋的兩個量程切換電路，具有兩組可分別調節(jié)并且不互相牽制的零位、滿度調節(jié)電路以及兩量程的狀態(tài)指示電路，B流量計算機設置有量程切換程序、量程判別電路，根據差壓變送器輸入差壓值作出量程判斷，輸出切換信號至差壓變送器作量程切換。
2.根據權利要求1所述的寬范圍度差壓式流量計，其特征在于所述的流量計算機由輸入單元、單片微處理器、輸出單元、鍵入/顯示單元組成，其量程切換程序為(1)初始化設置，(2)選擇大量程，(3)從流量變送器中取差壓信號ΔP，(4)判斷差壓信號是否在大量程范圍之內，A、如在大量程范圍內，即判斷ΔP≥ΔP2？即判斷差壓信號是否大于或等于下降切換點之差壓值，若ΔP≥ΔP2，則為大量程，若ΔP不大于或不等于ΔP2，則選擇小量程。B、如在小量程范圍之內，即判斷ΔP≤ΔP1？即判斷差壓信號是否小于或等于上升切換點差壓值，若ΔP≤ΔP1，則根據小量程程序計算流量Q，若ΔP大于ΔP1則選擇大量程。
3.根據權利要求1所述的寬范圍度差壓式流量計，其特征在于，所述的量程切換電路是由R303、R304，R302、R305組成的第一量程調零及調量程電路，R303’、R304’，R302’、R305’組成的第二量程的調零及調量程電路和IC“ADD”×四與門電路相連接而成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種可用于蒸汽流量或其他介質流量測量的寬范圍度差壓式流量計,其特點是,差壓變送器置有雙量程切換電路,具有兩組可分別調節(jié)的零位,滿度調節(jié)電路,流量計算機內置有量程判別電路、量程切換程序,根據差壓變送器輸入差壓值作出量程判斷,輸出切換信號至差壓變送器作量程切換,流量測量范圍度為差壓測量總范圍度的開方,可向用戶提供一種應用廣泛,穩(wěn)定可靠,投資適中,測量范圍度可達到或大于10的差壓式流量計。
文檔編號G01F1/34GK1188231SQ9710623
公開日1998年7月22日 申請日期1997年1月15日 優(yōu)先權日1997年1月15日
發(fā)明者李傳經, 嚴明 申請人:機械工業(yè)部上海工業(yè)自動化儀表研究所