一種基于超聲流量計(jì)的質(zhì)量流量計(jì)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種基于超聲流量計(jì)的質(zhì)量流量計(jì)，包括由測(cè)量管以及設(shè)于該測(cè)量管內(nèi)的至少兩個(gè)換能器構(gòu)成的超聲流量計(jì)，其特征在于：所述測(cè)量管的管壁設(shè)有低端測(cè)壓口；另外，所述質(zhì)量流量計(jì)還包括與所述測(cè)量管同軸設(shè)置并相互連通的入口圓管和圓錐狀收縮管，其中，所述入口圓管與所述收縮管大端固定連接，所述收縮管的小端與所述測(cè)量管入口端固定連接，所述入口圓管的管壁上設(shè)有高端測(cè)壓口。其優(yōu)點(diǎn)是：避免了流體參數(shù)變化對(duì)測(cè)量的影響，提高了測(cè)量穩(wěn)定性和精度，也大大減少了測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)備投資和安裝維護(hù)工作量。該質(zhì)量流量計(jì)具有成本低、口徑覆蓋范圍寬、適用氣體和液體流量測(cè)量、無(wú)需溫度壓力補(bǔ)償?shù)膬?yōu)點(diǎn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種基于超聲流量計(jì)的質(zhì)量流量計(jì)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬測(cè)量管路流體流量的儀器儀表【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種基于超聲流量計(jì)的質(zhì)量流量計(jì)。
【背景技術(shù)】
[0002]對(duì)于氣體和液體的流量測(cè)量，除了科氏質(zhì)量流量計(jì)等少數(shù)流量計(jì)可直接測(cè)得流體的質(zhì)量外，大多數(shù)流量?jī)x表測(cè)量的是都是流體的工況體積流量。由于流體的工況體積是一個(gè)隨密度變化的變量，不同密度條件下同樣的體積其質(zhì)量是不同的，因此工況體積流量在密度變化的情況下是不能準(zhǔn)確地表達(dá)流體真實(shí)流量的。而絕大多數(shù)的工況條件壓力和溫度都是變化的，因而密度也隨之變化，造成同樣的體積流量其質(zhì)量并不相等的問(wèn)題，這樣容易造成過(guò)程控制失調(diào)或失控而帶來(lái)生產(chǎn)危害，特別是當(dāng)用于貿(mào)易結(jié)算時(shí)，會(huì)帶來(lái)很大的誤差而引發(fā)貿(mào)易爭(zhēng)端。因此對(duì)因參數(shù)變化而產(chǎn)生的這種影響應(yīng)進(jìn)行消除或減小，為此最好是直接測(cè)量流體的質(zhì)量流量，可用上述的質(zhì)量流量計(jì)進(jìn)行測(cè)量。但是由于科氏質(zhì)量流量計(jì)價(jià)格昂貴且不能用于較大口徑等原因，又限制了其應(yīng)用的范圍。為此人們只能對(duì)體積流量采用壓力和溫度補(bǔ)償?shù)姆绞?，間接得到流體的質(zhì)量流量或標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積流量。由此不僅增加了設(shè)備投資及測(cè)量系統(tǒng)的復(fù)雜，也會(huì)因補(bǔ)償措施缺欠或不完善而帶來(lái)測(cè)量誤差。為此人們需要找到一種成本低、口徑覆蓋范圍寬、適用氣體和液體流量測(cè)量、無(wú)需溫度壓力補(bǔ)償?shù)牡馁|(zhì)量流量計(jì)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明實(shí)施例的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種基于超聲流量計(jì)的質(zhì)量流量計(jì)，具有成本低、口徑覆蓋范圍寬、適用氣體和液體流量測(cè)量、無(wú)需溫度壓力補(bǔ)償?shù)膬?yōu)點(diǎn)。
[0004]為了達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明實(shí)施例提出的一種基于超聲流量計(jì)的質(zhì)量流量計(jì)是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0005]一種基于超聲流量計(jì)的質(zhì)量流量計(jì)，包括由測(cè)量管以及設(shè)于該測(cè)量管內(nèi)的至少兩個(gè)換能器構(gòu)成的超聲流量計(jì)，其特征在于:所述測(cè)量管的管壁設(shè)有低端測(cè)壓口 ；另外，所述質(zhì)量流量計(jì)還包括與所述測(cè)量管同軸設(shè)置并相互連通的入口圓管和圓錐狀收縮管，其中，所述入口圓管與所述收縮管大端固定連接，所述收縮管的小端與所述測(cè)量管入口端固定連接，所述入口圓管的管壁上設(shè)有高端測(cè)壓口。
[0006]上述結(jié)構(gòu)中，入口圓管可與工藝管道相連，且可通過(guò)高端測(cè)壓口在入口圓管處獲取流體流經(jīng)入口圓管所形成的高端壓力信號(hào)；圓錐狀收縮管完成對(duì)流體的收縮整流以便在其后部形成一個(gè)穩(wěn)定的壓力信號(hào)，流體經(jīng)過(guò)收縮整流后，到達(dá)測(cè)量管后變成了均速穩(wěn)定的流動(dòng)狀態(tài)；通過(guò)測(cè)量管內(nèi)的低端測(cè)壓口在此部位產(chǎn)生一個(gè)與流速成反比的低端壓力信號(hào)，同時(shí)在此段流動(dòng)均速穩(wěn)定狀態(tài)下用超聲換能器完成對(duì)流速的測(cè)量。之后可利用公式(4)通過(guò)差壓和流速計(jì)算獲得流體的質(zhì)量，由于其測(cè)量過(guò)程中與流體的密度無(wú)關(guān)，因此測(cè)量氣體或液體不需要壓力溫度補(bǔ)償。[0007]以下將對(duì)于公式(4)以及其推導(dǎo)過(guò)程進(jìn)行簡(jiǎn)要描述:
[0008]文丘里管差壓流量公式
【權(quán)利要求】
1.一種基于超聲流量計(jì)的質(zhì)量流量計(jì)，包括由測(cè)量管以及設(shè)于該測(cè)量管內(nèi)的至少兩個(gè)換能器構(gòu)成的超聲流量計(jì)，其特征在于:所述測(cè)量管的管壁設(shè)有低端測(cè)壓口 ；另外，所述質(zhì)量流量計(jì)還包括與所述測(cè)量管同軸設(shè)置并相互連通的入口圓管和圓錐狀收縮管，其中，所述入口圓管與所述收縮管大端固定連接，所述收縮管的小端與所述測(cè)量管入口端固定連接，所述入口圓管的管壁上設(shè)有高端測(cè)壓口。
2.如權(quán)利要求1所述的一種基于超聲流量計(jì)的質(zhì)量流量計(jì)，其特征在于:所述質(zhì)量流量計(jì)還包括同軸設(shè)置于所述測(cè)量管出口端的圓錐狀擴(kuò)張管，所述擴(kuò)張管的小端與所述測(cè)量管出口端固定連接。
3.如權(quán)利要求2所述的一種基于超聲流量計(jì)的質(zhì)量流量計(jì)，其特征在于:所述入口圓管、收縮管、測(cè)量管和擴(kuò)張管為一體結(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的一種基于超聲流量計(jì)的質(zhì)量流量計(jì)，其特征在于:所述質(zhì)量流量計(jì)還包括與所述換能器連接的超聲傳感器，以及通過(guò)導(dǎo)壓管分別與所述高端測(cè)壓口和低端測(cè)壓口相連通的壓差傳感器。
5.如權(quán)利要求4所述的一種基于超聲流量計(jì)的質(zhì)量流量計(jì)，其特征在于:所述測(cè)量管外套設(shè)有對(duì)應(yīng)所述低端測(cè)壓口設(shè)置的低端測(cè)壓環(huán)，所述入口圓管外套設(shè)有對(duì)應(yīng)所述高端測(cè)壓口設(shè)置的高端測(cè)壓環(huán)，所述壓差傳感器通過(guò)導(dǎo)壓管和所述高端測(cè)壓環(huán)與所述高端測(cè)壓口連通，通過(guò)導(dǎo)壓管和所述低端測(cè)壓環(huán)與所述低端測(cè)壓口連通。
6.如權(quán)利要求4所述的一種基于超聲流量計(jì)的質(zhì)量流量計(jì)，其特征在于:所述質(zhì)量流量計(jì)還包括與所述超聲傳感器相連的超聲變換器、與所述壓差傳感器相連的壓差變換器以及流量積算儀，所述流量積算儀連接所述超聲變換器和壓差變換器。
7.如權(quán)利要求6所述的一種基于超聲流量計(jì)的質(zhì)量流量計(jì)，其特征在于:所述超聲流量計(jì)為單聲道超聲流量計(jì)。
【文檔編號(hào)】G01F1/88GK103674146SQ201210356248
【公開(kāi)日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2012年9月21日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月21日
【發(fā)明者】常勤信 申請(qǐng)人:上海迪納聲科技股份有限公司