專利名稱：射流氣體計量系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及用來計量供給到用戶的氣體流的流量的射流氣體計量系統(tǒng)，更具體地說，涉及一種在一個寬范圍內(nèi)準確、而在該整個范圍呈現(xiàn)低壓力降的這種類型的系統(tǒng)。
本發(fā)明的背景(先有技術(shù)的狀態(tài))至居住、商業(yè)或工業(yè)用戶的天然氣供給必須準確計量，以便能夠計算用戶對于已經(jīng)消耗的氣體量承擔的準確費用。計量系統(tǒng)的范圍必須足以適應(yīng)用戶的氣體需求，并且系統(tǒng)在管線中不能產(chǎn)生過大的壓力降。低壓力降是迫切需要的原因在于，計量系統(tǒng)插在從氣體供給源到用戶點延伸的氣體管線中，并因此在管線中起阻礙氣體流動的阻抗作用。
一種最佳類型的氣體計量系統(tǒng)利用具有寬范圍的射流流量計，如授予kang等的美國專利5,239,695(1994)中公開的“具有大流動計量范圍的射流流量計”。射流流量計的主要元件是一個以與計量流體的流量成正比的重復(fù)速率產(chǎn)生周期流體脈沖的射流振蕩器。
也公開射流氣體流量計的是如下美國專利A.授予Okabyashi的專利5,309,770(1994)B.授予Ueki等的專利5,335,553(1994)C.授予Huang等的專利5,353,704(1994)。
其中射流氣體流量計的多個優(yōu)點如下1)測量儀器在其整個操作范圍內(nèi)是線性的。因此測量儀器輸出脈沖的重復(fù)速率或頻率與計量的氣體的流量成正比。
2)測量儀器沒有運動零件，并因此不受沖擊和振動力的影響。
3)測量儀器具有高度的可調(diào)范圍。
4)測量儀器能按照不受密度變化影響的體積流動校準。
5)流量儀器不需要修理或維護。
一種標準射流流量計的幾何形狀是這樣的，從而當氣體流噴射到在兩個傾斜側(cè)壁之間的空間中以啟動測量儀器的操作時，然后因為Coanada效應(yīng)，氣流使其本身附著到這些壁之一上，流動的一部分經(jīng)一條反饋通道分流到一個控制端口。這種反饋流動增大一個把氣流從它附著的壁剝離的分離氣流氣泡，直到它鎖定到其中一種類似反饋作用發(fā)生的相對壁上。因此氣流在壁之間振蕩，并且以與其流量成正比的頻率振蕩。
與這種射流振蕩器有關(guān)的是一種把射流脈沖轉(zhuǎn)換成其重復(fù)速率與氣體的瞬時流量成正比的周期電氣脈沖的傳感器。通過求和這些脈沖，得到通常以由用戶消耗的氣體的升為單位表示的總流量的準確指示。
由系統(tǒng)計量的氣體量，當以升每小時表示時，等于在規(guī)定時段內(nèi)由射流振蕩器產(chǎn)生的脈沖數(shù)乘以在單個脈沖中包含的氣體量。
不僅氣體計量系統(tǒng)在寬流量范圍內(nèi)必需是線性的，而且關(guān)鍵是在把氣體供給到用戶點的管線中由系統(tǒng)產(chǎn)生的壓力降在整個范圍內(nèi)較低。因而如果系統(tǒng)除在范圍的較高區(qū)域中之外呈現(xiàn)較低壓力降，則對于必須準確計量供給到其客戶的氣體并且不能容許較高壓力降的氣體供給公司是不能接受的。
計量系統(tǒng)在整個寬流量范圍內(nèi)是準確的基本要求滿足使用射流振蕩器的測量儀器并不困難。但是同一系統(tǒng)在其整個范圍內(nèi)呈現(xiàn)低壓力降的要求較麻煩?，F(xiàn)有射流測量儀器除在其中壓力降超過可接受級的范圍的上部區(qū)域之外，當在寬流量范圍中操作時具有或多或少的較低壓力降。
因為按照本發(fā)明的射流計量系統(tǒng)包括一條旁通通道，所以對先有技術(shù)有興趣的是授予Okabayashi等的美國專利NO.5,610,162(1986)。在這個專利中公開的射流計量系統(tǒng)包括上游和下游元件，一個帶有其開口面積比在另一個元件中的噴嘴的開口面積小的噴嘴。一條在其中帶有一個閥的旁通通道與帶有一個小面積噴嘴的元件平行布置。這個專利指出，噴嘴開口的面積越小，測量儀器的靈敏度越大但其壓力降越大。
本發(fā)明概述鑒于上文，本發(fā)明的主要目的在于，提供一種在寬范圍內(nèi)準確測量供給到用戶點的氣體流的流量的射流氣體計量系統(tǒng)，該系統(tǒng)產(chǎn)生在其整個范圍內(nèi)較低的壓力降。
更具體地說，本發(fā)明的一個目的在于提供一種以上類型的系統(tǒng)，其中把流量范圍劃分成小、中和大流量帶，每個由一個分離的通道處理，這些通道的只有兩個在其中有一個射流發(fā)生器。通道這樣布置，從而兩個發(fā)生器之一測量在中和流量帶中的流量。
本發(fā)明的目的還在于，提供一種以上類型的、能以較低成本制造以生產(chǎn)一個操作高效和可靠的緊湊、自足單元的計量系統(tǒng)。
本發(fā)明的又一個目的在于，提供一種補償環(huán)境溫度、氣壓壓力或沒有補償使測量儀器讀數(shù)有些不準確的其它變量的變化的氣體計量系統(tǒng)。
本發(fā)明的再一個目的在于，提供一種其操作由一個微處理器控制的射流計量系統(tǒng)，該微處理器起處理由兩個射流發(fā)生器向其供給的脈沖數(shù)據(jù)的作用，以提供在寬范圍內(nèi)準確的由用戶消耗的氣體的讀數(shù)。
按照本發(fā)明、包括一個微處理器的系統(tǒng)的一個顯著特征在于，由微處理器獲得的數(shù)字數(shù)據(jù)能微波發(fā)送到客戶記庤ふ盡(14)蛺贗阇凈蛐要這種數(shù)據(jù)的任何外部站。
簡要地說，這些目的可在這樣一種射流計量系統(tǒng)中實現(xiàn)，該系統(tǒng)插入在從氣體源伸到用戶點的管線中，以在由在范圍下端的一個小流量帶、在范圍中部的一個中流量帶和在其上端的一個大流量帶定義的寬流量范圍內(nèi)計量供給到用戶的氣體流。該系統(tǒng)包括一個接收來自源的加壓氣體流的輸入腔室和一個從其把氣體供給到用戶的輸出腔室。
互聯(lián)腔室的是三個氣體流動通道。第一通道由一個僅當氣體流量位于小帶中時可操作以產(chǎn)生其頻率與其成正比的周期脈沖的射流發(fā)生器定義。第二通道由一個僅當氣體流量位于中帶中時可操作以產(chǎn)生其頻率與其成正比的周期脈沖的射流發(fā)生器定義。第三通道由一個僅當氣流位于大帶中時可操作的旁通通道定義，旁通起劃分在第二與第三通道之間的氣流的作用，由此第二發(fā)生器然后計量在中帶中的流量。處理由第一和第二發(fā)生器產(chǎn)生的周期脈沖，以在全范圍內(nèi)提供由用戶消耗的氣體的準確讀數(shù)。
附圖的簡要描述為了更好地理解本發(fā)明以及另外的特征和其目的，對附圖進行參考，其中

圖1是按照本發(fā)明一個最佳實施例的一種射流流量計量系統(tǒng)的方塊圖，和圖2是在系統(tǒng)中包括的一種三元件射流振蕩器的示意圖。
本發(fā)明的詳細描述計量系統(tǒng)如圖1中所示，按照本發(fā)明在寬范圍內(nèi)用來準確計量氣體流的流量的系統(tǒng)包括三個流動通道A、B和C。通道A專供在要計量的全范圍的下端處的小流量帶中的流量之用。通道B專供在范圍中部中的中流量帶中的流量之用。及通道C專供在范圍上端處的大流量帶中的流量之用。這些帶下文稱作小、中和大帶。
例如，我們假定要計量的流量的寬范圍是從1升每小時到90升每小時。這個范圍由在范圍底端處的小帶(1至30升每小時)、在范圍中部中的中帶(28至60升每小時)、及在范圍上端處的大帶(58至90升每小時)組成。在帶的接合部重疊的原因在于，提供滯后以延緩從一個帶到另一個的過渡。
在包括用來實現(xiàn)從一個帶到另一個的過渡的分離閥的氣體計量系統(tǒng)的上下文中，滯后的目的在于防止閥的過快關(guān)閉和打開，生成的閥波動危害系統(tǒng)的操作。
電流供電和自足的整個系統(tǒng)封閉在一個殼體10中，殼體10由隔壁11和12分隔成一個高壓腔室13、一個低壓腔室14、及一個數(shù)據(jù)處理腔室15。
要計量的氣體經(jīng)一根從一個供給源16伸到一個用戶點17的氣體管線流動，由用戶消耗的氣體量由插入在管線中的系統(tǒng)計量。因此，基本上不僅系統(tǒng)準確地計量供給到用戶點的氣體，而且由系統(tǒng)引入的壓力降在全計量范圍的小、中和大帶中也較低。
通道A、B和C互聯(lián)高壓和低壓腔室13和14，從而當這些通道的任一個打開并且是可操作的時，氣流然后流經(jīng)從高壓到低壓腔室的操作通道。
通道A由一個當其流量在小帶中的氣流供給到用戶時然后產(chǎn)生其重復(fù)速率與流量成正比的周期流體脈沖的射流振蕩器18定義。這些流體脈沖施加到一個壓力響應(yīng)傳感器上，如把流體脈沖轉(zhuǎn)換成對應(yīng)電脈沖的壓電傳感器19。傳感器19與振蕩器18結(jié)合形成一個射流發(fā)生器。由這個發(fā)生器產(chǎn)生的脈動信號施加到一個布置在數(shù)據(jù)處理腔室15中的微處理器20上，微處理器20以升為單位處理和求和由用戶消耗的氣體量。由發(fā)生器產(chǎn)生的脈沖的頻率代表氣體的瞬時流量，并且這些脈沖必須在處理器中求和以得到升讀數(shù)。
這個讀數(shù)由聯(lián)接到微處理器20上的LCD器件21或能夠以字母數(shù)字項顯示數(shù)據(jù)的類似顯示裝置指示。通道B由一個當氣體流的流量位于中帶中以產(chǎn)生其重復(fù)速率與氣體流量成正比的周期流體脈沖時可操作的射流振蕩器22定義。這些流體脈沖施加到一個壓電傳感器23上，壓電傳感器23把這些脈沖轉(zhuǎn)換成供給微處理器20中以便處理的脈動信號。這個第二振蕩器與傳感器23結(jié)合構(gòu)成一個第二射流發(fā)生器。
通道C由一個當供給到用戶的流量位于大帶中時然后把來自高壓腔室13的氣流一個小部分傳導(dǎo)到低壓腔室14的旁通通道24定義，主要部分然后流經(jīng)其中它由第二射流發(fā)生器計量的通道B。
經(jīng)到氣體源16上的一個進口25供給到高壓腔室13的是在正常氣體壓力下的天然氣，通常為300mm H2O。為了防止由氣體攜帶的顆粒物質(zhì)進入計量系統(tǒng)，一個過濾器25放置在端口28中。流經(jīng)通道A、B和C進入低壓腔室14中的氣體排放到一個從其把它供給到用戶點17的氣體出口26中。因此，計量系統(tǒng)插入在從源16伸到用戶點17的管線中，并且起計量供給到該點的氣體量的作用。
進入通道A和B中的氣體的流動由安裝在高壓腔室13中的一個雙穩(wěn)態(tài)電磁雙閥27控制。由通過微處理器20施加到其上的直流電壓電磁致動的閥27，裝有一個在至通道A的進口處的可密封端口27A和一個在至通道B的進口處的可密封端口27B。施加到閥27上的直流電壓，當在一個極性中時，使端口27A打開而使端口27B關(guān)閉，但當在相反極性中時，打開端口27B而關(guān)閉端口27A。因此，雙穩(wěn)態(tài)閥使通道A或通道B是可操作的，但絕不會同時使兩個通道可操作。
由于當通道A是可操作時由在該通道中的發(fā)生器產(chǎn)生的周期脈沖具有與在小帶中的氣體流量成正比的頻率，那么這些脈沖由微處理器20求和以產(chǎn)生由LCD器件21顯示的升讀數(shù)。由在通道B中的射流發(fā)生器產(chǎn)生的周期脈沖具有與在中帶中的氣體流量成正比的頻率，并且當通道B是可操作的時，LCD 21然后指示在范圍的中帶中由用戶消耗的氣體量。
也安裝在高壓腔室13中的是一個在至旁通通道C的進口處有一個可密封端口28A的單作用電磁閥28。因此僅當使該端口由通過微處理器20施加到閥28上的直流電壓打開時，來自高壓腔室13的氣體然后才能進入腔室C和流過到低壓腔室14。閥27和28的直流控制是這樣的，當閥28的端口28A是打開的時，那么閥27的端口27B也是打開的。
系統(tǒng)的操作最初，閥27的端口27A是打開的以允許氣體進入通道A，而端口21B是關(guān)閉的以防止氣體進入通道B。及在通道C中的閥端口28A那么是關(guān)閉的，從而沒有氣體能旁通。
當供給到用戶的氣體流量在范圍中的小帶中時，在輸入腔室13中的所有氣體然后流入其射流發(fā)生器產(chǎn)生具有與流量成正比的重復(fù)速率的脈沖的通道A中。這些脈沖傳輸?shù)狡渖x數(shù)顯示在LCD器件21上的微處理器20。
然而，當響應(yīng)在通道A中的射流發(fā)生器的脈沖的微處理器20檢測到在小帶以上的流量時，它然后供給到微處理器20的脈動信號使微處理器把一個直流電壓施加到電壓閥21上，閥21然后關(guān)閉端口27A而打開端口21B。因此關(guān)閉通道A和C，現(xiàn)在流經(jīng)通道B的是其流量位于范圍的中帶中的氣流。這個流量由在通道B中的射流發(fā)生器計量，并且由微處理器處理，從而現(xiàn)在顯示在LCD 21的屏幕上的是在范圍的中帶中的升讀數(shù)。
當響應(yīng)來自通道B的脈沖的微處理器20檢測到氣流的流量已經(jīng)升高到高于中帶時，它然后施加一個直流電壓，以致動閥28打開在旁通通道C中的端口28A。這種狀態(tài)當流量位于范圍的大帶中時才產(chǎn)生，在該狀態(tài)下通道B和C都是打開的而通道A是關(guān)閉的。定旁通通道的節(jié)流口的尺寸，以便劃分然后計量的氣流，從而一個小部分流經(jīng)通道C而主要部分通過通道B。
流經(jīng)通道B的主要部分位于范圍的中帶中。因此即使然后供給到用戶的氣流位于大帶中，然后計量該氣流的射流發(fā)生器也在中帶中進行。
微處理器20的操作是這樣的，以當施加到其上的脈動信號指示流量頻率在相鄰帶的邊界處時產(chǎn)生一個閥致動電壓。
為了當流量位于大帶中時系統(tǒng)提供適當讀數(shù)，由在通道B中的傳感器23通知的微處理器20，當流量升高到中帶以上時，那么起作用以修改由在通道B中的射流發(fā)生器產(chǎn)生的脈沖的數(shù)學(xué)權(quán)重，從而脈沖指示在大帶中的流量。因而當只有通道A是可操作的時(模式I)，LCD 21顯示在小帶中由用戶消耗的氣體升數(shù)。當只有通道B是可操作的時(模式II)，那么顯示的是在范圍的中帶中消耗的氣體升數(shù)。及當通道B是不可操作的而通道B和C都是可操作的時(模式III)，那么在LCD上顯示的是在范圍的大帶中消耗的氣體升數(shù)。
為了求和由包括在系統(tǒng)中的射流發(fā)生器產(chǎn)生的脈沖，在每個脈沖中包含的氣體的體積必須乘以這些脈沖的頻率或重復(fù)速率。這此頻率指示計量的氣體的瞬時流動速率。進行計算的微處理器20必須給出以升為單位的一個脈沖的值，這對于如下條件的哪一個在計量氣體的過程中有效是適當?shù)摹?br> 條件(1)當射流脈沖由在系統(tǒng)的通道A低頻帶中的射流發(fā)生器(G1)產(chǎn)生時，這種條件是有效的。
條件(2)當射流脈沖由在系統(tǒng)的通道B中頻帶中的射流發(fā)生器(G2)產(chǎn)生，通道C旁通通道是關(guān)閉的從而所有氣體流經(jīng)通道B時，這種條件是有效的。
條件(3)除在通道C中的旁通通道是打開的之外與條件(2)相同，從而只有氣體的一部分流經(jīng)通道B，這種條件是有效的。
在下面的表中，給出關(guān)于在微處理器20中處理的以升為單位的一個脈沖的值以計算由用戶消耗的和由系統(tǒng)計量的氣體升數(shù)的數(shù)據(jù)的一個例子。
要注意在模式I中，系統(tǒng)的壓力降是僅由通道A產(chǎn)生的壓力降，而在模式II中，壓力降只是通道B產(chǎn)生的壓力降，在兩個情況下壓力降都較低。而在大流量帶中，射流流量計通常具有較高壓力降，在模式III中，壓力降由通道B結(jié)合旁通通道C確定并因此較低。因而系統(tǒng)在其整個范圍具有低壓力降。
結(jié)構(gòu)特征在通道A中的射流振蕩器18只計量是全范圍的小帶的流量。它因此包括由一個安裝在另一個上的分離模壓塑料板形成的兩個雙穩(wěn)態(tài)射流元件。在這種重疊排列中，一個元件的輸出通道經(jīng)一個中間聯(lián)通板聯(lián)接到另一個元件的相應(yīng)控制輸入上。
在通道B中的射流振蕩器22要求計量在中帶的氣流，并且最好包括一個在一個上形成在分離板上的三個雙穩(wěn)態(tài)元件，從而一個元件的相應(yīng)輸出通道連接到另一個元件的控制輸入上。一個這樣的三元件排列表示在以后描述的圖2中。
在通道C中的旁通通道24由分層排列的板創(chuàng)建，帶有一個中央供給通道。閥27和28每個由帶有一個其內(nèi)徑與閥座相對應(yīng)的環(huán)形槽的圓盤層創(chuàng)建的鑄造元件形成。
微處理器20裝有起按照公式計算流經(jīng)射流測量儀器的氣體量的作用的軟件Q＝f×q，其中Q是流經(jīng)測量儀器的以升每小時為單位的氣體量，f是由射流振蕩器產(chǎn)生流體脈沖的數(shù)量，及q是在單脈沖中的氣體量。
補償為了提高計量系統(tǒng)的精度，可以提供補償氣體測量儀器經(jīng)受的環(huán)境溫度變化、或補償影響讀數(shù)精度的任何其它變量的裝置。
因而與系統(tǒng)有關(guān)的是一個相鄰伸到測量儀器的氣體管線安裝以檢測普通溫度的溫度傳感器T，傳感器信號施加到起校正計算的流量的作用以補償溫度對其影響的微處理器20上。如果傳感器T產(chǎn)生一個模擬信號，那么它經(jīng)一個模數(shù)轉(zhuǎn)換器施加到微處理器上，從而能數(shù)字處理它。
在某些情況下，氣體測量儀器可能安裝在海平面以上或以下的位置處，并且這可能不利地影響計量的氣體能量值的計算。為了消除氣壓變化對于測量儀器的影響，提供一個氣壓傳感器V，其輸出供給到對于氣壓壓力變化然后補償讀數(shù)的微處理器20中。
也影響系統(tǒng)計量精度的是計量氣體的熱量的變化。由于天然氣來自具有不同熱量的各個源，所以提供一個熱量傳感器K，其輸出供給到微處理器以調(diào)節(jié)讀數(shù)。
還有一個可以包括在系統(tǒng)中的是一個氣體壓力傳感器P或檢測和補償其它變量的任何其它傳感器N。必須記住，在沒有這些外部傳感器的情況下測量儀器是可接受準確的，并且傳感器的目的在于實現(xiàn)更高的精度級。
這里公開的射流氣體計量系統(tǒng)，為了測量在寬范圍內(nèi)的氣體流量，把這個范圍劃分成三個帶小、中和大，每一個分配一個獨立通道。在小帶通道中，其中的一個射流發(fā)生器起測量在該帶中的氣體流量的作用，而在中帶通道中，一個第二射流發(fā)生器起測量在該帶中的氣體流量的作用。由一條旁通通道形成的大帶通道分流氣體流的一部分，從而在第二通道中的射流發(fā)生器然后起計量在大帶中的流量的作用。
在實際中，可以把系統(tǒng)布置成把范圍劃分成多于三個帶，如一種具有一個小流量帶、一個中小帶、一個中大帶及一個大帶的四通道系統(tǒng)。在這種布置中，在小、中小和中大通道的每一個中包括有一個獨立的射流發(fā)生器，第四通道專供一條旁通通道之用。
閱讀器計量系統(tǒng)可以與一個用來掃描與用于操作公共洗衣機或公用電話一個時間段的卡類似的預(yù)付卡的閱讀器相聯(lián)。在這種情況下，卡授予其購買者取決于為卡負擔的費用的預(yù)定量氣體能量。
因而如果卡值25美元并且授予其用戶1000升氣體，那么每當卡持有者插入卡時，他然后能鍵入他希望購買的氣體量，比如100升，卡然后降低這個量。當用戶已經(jīng)用完他的氣體指標時，卡就不再有效。
與卡閱讀器29相聯(lián)的是一個可視或可聽警報器(未表示)，當卡持有者插入他的幾乎用完并且對于他最好購買一張新卡的卡時，該警報器警告卡持有者。預(yù)付卡閱讀器聯(lián)系一個主閥操作，當預(yù)付卡用完時該主閥切斷氣體源，而當插入一張新卡時重新打開氣源。
預(yù)付卡的優(yōu)點在于，它消除了對供氣公司記帳其客戶、和當客戶欠款時通知客戶、及當沒有接收到付款時切斷氣體供給的需要。借助于預(yù)付卡，客戶永遠不會滯后付款，并且供給他的氣體已經(jīng)付款。
系統(tǒng)也可以通過一個調(diào)制解調(diào)器鏈接到因特網(wǎng)公共通路上從而能把在微處理器中存儲的數(shù)字數(shù)據(jù)傳輸?shù)狡饸怏w記帳站作用的網(wǎng)站、或需要該數(shù)據(jù)的任何其它網(wǎng)站。為了標識送出數(shù)據(jù)的計量系統(tǒng)，數(shù)據(jù)由一個數(shù)字形式的標識符號或代碼引導(dǎo)。
三元件射流發(fā)生器在通道B中使用一個三元件射流發(fā)生器的原因在于，它具有比兩元件發(fā)生器快的響應(yīng)時間，并因此當流量位于范圍的中帶中時更適于計量氣體流的流量。
如圖2中所示，用于通道B的三元件發(fā)生器由元件E1、E2和E3形成，每個帶有一個初級氣體輸入30。到三個元件的輸入并聯(lián)連接，從而它們同時接收要計量的氣體。每個初級輸入流入到一對次級進口30A和一對次級出口30B中。每個元件的次級進口30B聯(lián)接到另一個元件的次級出口上。
每個元件也裝有一對初級出口X、Y和Z。這些并聯(lián)連接以把計量的氣體供給到用戶點。
由射流振蕩器產(chǎn)生的周期脈沖由壓電傳感器34檢測，壓電傳感器34產(chǎn)生一個其重復(fù)速率與計量氣體的流量成正比的脈動信號。
要理解，在系統(tǒng)中包括的射流振蕩器不必是這里公開的那些，而是可以由能夠計量在計量的流量帶中的氣體流量的任何射流振蕩器構(gòu)成。
盡管已經(jīng)表明本發(fā)明的最佳實施例，但要理解，其中可以進行多種變更和修改而不脫離本發(fā)明的精神。因而在系統(tǒng)中包括的閥不必是電磁型的，而實際上可以是電機驅(qū)動球或響應(yīng)由微處理器施加到其上的控制電壓的任何其它類型的。而且，不必為每個射流發(fā)生器提供一個獨立的壓電傳感器，因為兩個發(fā)生器可以共享一個共用傳感器。
權(quán)利要求
1.一種當插入在從氣體源到用戶點延伸的管線中時產(chǎn)生較低壓力降的射流氣體計量系統(tǒng)，經(jīng)系統(tǒng)供給到點的氣體在由范圍下部中的小流量帶、中部中的中帶及在其上部中的大帶定義的寬流量范圍內(nèi)；所述系統(tǒng)包括A.一個輸入腔室，向其供給從所述源導(dǎo)出的加壓氣體流；B.一個輸出腔室，從其把氣流供給到所述點；C.一個第一通道，互聯(lián)由僅當氣流具有在小帶中的流量以產(chǎn)生具有與其成正比的重復(fù)速率的周期脈沖時才可操作的一個第一射流發(fā)生器定義的腔室；D.一個第二通道，互聯(lián)由僅當氣流具有在中帶的流量以產(chǎn)生具有與其成正比的重復(fù)速率的周期脈沖時才可操作的一個第二射流發(fā)生器定義的腔室；E.一個第三腔室，互聯(lián)由僅當氣流的流量在大帶中時才可操作的一個旁通通道定義的腔室，第三通道然后起作用，以把氣流劃分成由此旁通的小部分、和流經(jīng)第二通道并且具有位于中帶中的流量的主要部分；F.聯(lián)接到第一和第二發(fā)生器上的裝置，在系統(tǒng)在小、中和大帶中操作期間處理由此產(chǎn)生的脈沖，并且求和這些脈沖以在整個范圍內(nèi)提供由用戶消耗的氣體的準確讀數(shù)，及G.指示所述讀數(shù)的裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述第一和第二發(fā)生器每個包括一個射流振蕩器和一個響應(yīng)由振蕩器產(chǎn)生的射流脈沖以產(chǎn)生對應(yīng)電脈沖的傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中傳感器是一個壓電元件。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中第一發(fā)生器包括兩個射流元件。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中第二發(fā)生器包括三個射流元件。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中處理裝置是一個通過把脈沖頻率乘以在單個脈沖中包含的氣體體積計算以升為單位的消耗氣體量的微處理器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，進一步包括一個雙閥，該閥在流量位于小帶中時操作以打開第一通道而關(guān)閉第二通道，當流量位于中帶中時操作以關(guān)閉第一通道而打開第二通道。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，進一步包括一個單閥，僅當氣流的流量位于大帶中時才可操作以對于該氣流的小部分打開第三通道，由此位于中帶中的主要部分然后流經(jīng)第二通道。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，進一步包括借助于致動電壓按這樣一種順序致動雙和單閥的裝置，其中當計量的氣流的流量在小帶中時，由雙閥使氣流于是流經(jīng)第一通道，當流量位于中帶中時，雙閥使氣流于是流經(jīng)第二通道，及當流量位于大帶中時，單閥使氣流的小部分在第三通道中流動。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，進一步包括一個顯示流量讀數(shù)的LCD器件。
11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，進一步包括把在所述微處理器中包含的流量數(shù)據(jù)傳輸?shù)揭粋€遠程站的裝置。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，進一步包括裝有一個溫度響應(yīng)傳感器以補償對于環(huán)境溫度變化的計量讀數(shù)的裝置。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，進一步包括裝有一個氣壓傳感器以補償對于氣壓壓力變化的計量讀數(shù)的裝置。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，進一步包括裝有一個氣體壓力傳感器以補償對于計量的氣體壓力變化的計量讀數(shù)的裝置。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，進一步包括裝有一個熱量傳感器以補償對于計量的氣體熱量值變化的計量讀數(shù)的裝置。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，與系統(tǒng)相聯(lián)的是一個預(yù)付卡閱讀器，適于向把卡插入在閱讀器中的用戶供給預(yù)定量的氣體。
17.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，進一步包括聯(lián)接到微處理器上用來把存儲在其中的關(guān)于流量的數(shù)字數(shù)據(jù)傳輸?shù)揭粋€遠程站的裝置。
全文摘要
一種射流氣體計量系統(tǒng)，插入在從氣體源伸到用戶點的管線中，以在由在范圍下端處的一個小流量帶、在范圍中部處的一個中帶和在其上端處的一個大帶定義的寬流量范圍內(nèi)計量供給到用戶的氣體流。該系統(tǒng)包括一個接收來自源的加壓氣體流的輸入腔室和一個從其把氣體供給到用戶的輸出腔室?；ヂ?lián)腔室的是三個氣體流動通道。第一通道由一個僅當氣體流量位于小帶中時可操作以產(chǎn)生其頻率與其成正比的周期脈沖的第一射流發(fā)生器定義。第二通道由一個僅當氣體流量位于中帶中時可操作以產(chǎn)生其頻率與其成正比的周期脈沖的第二射流發(fā)生器定義。第三通道由一個僅當氣流位于大帶中時可操作的旁通通道定義，旁通起劃分在第二與第三通道之間的氣流的作用，由此第二發(fā)生器然后計量在中帶中的流量。處理和求和由第一和第二發(fā)生器產(chǎn)生的周期脈沖，以在全范圍內(nèi)提供由用戶消耗的氣體的準確讀數(shù)。
文檔編號G01F3/22GK1488069SQ01822250
公開日2004年4月7日 申請日期2001年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2001年1月8日
發(fā)明者耶赫茲科爾·克拉斯爾奇科夫, 安納·利特瓦克, 利特瓦克, 耶赫茲科爾 克拉斯爾奇科夫 申請人:杰特傳感器有限公司