用于燃料加注環(huán)境的粘度相關(guān)流量計(jì)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明總體涉及在燃料加注環(huán)境中使用的渦輪流量計(jì)。更確切地說(shuō)，本發(fā)明涉及 一種對(duì)于具有不同粘度的多種流體具有增強(qiáng)測(cè)量精度的渦輪流量計(jì)。
【背景技術(shù)】
[0002] 在美國(guó)專利 8, 381，597、8, 096, 446、6, 854, 342、6, 692, 535、5, 831，176 和 5, 689, 071中示出并說(shuō)明了渦輪流量計(jì)的多個(gè)例子（其中的每個(gè)專利通過(guò)完整引用結(jié)合在 此）。渦輪流量計(jì)可用于測(cè)量液體的流率，而液體的流率可用于推導(dǎo)出流過(guò)流量計(jì)的液體 量。在一些此類流量計(jì)中，在流量計(jì)外殼中沿液體流路布置兩個(gè)渦輪轉(zhuǎn)子。隨著液體流過(guò) 轉(zhuǎn)子，這些轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。液體通過(guò)第一渦輪轉(zhuǎn)子，并被導(dǎo)入第二渦輪轉(zhuǎn)子，使得第二渦輪轉(zhuǎn)子 沿與第一渦輪轉(zhuǎn)子相反的方向轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0003] 在渦輪流量計(jì)的標(biāo)定過(guò)程中，已知的液體體積流率通常情況下通過(guò)流量計(jì)。以不 同的流率和頻率測(cè)量渦輪轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)頻率，以達(dá)到組合"斯特勞哈爾"數(shù)。組合斯特勞哈爾 數(shù)是轉(zhuǎn)子A和B的頻率（FA和FB)的和除以體積流率（Vf)的值，如下表示：
[0004]
[0005] 每個(gè)斯特勞赫爾數(shù)的組合"羅什科"數(shù)通過(guò)把頻率的和（FA+FB)除以液體的粘度 (v)來(lái)確定，如下所示：
[0006]
[0007] 斯特勞哈爾數(shù)和對(duì)應(yīng)的羅什科數(shù)繪制在羅什科-斯特勞哈爾（R-S)曲線上和/或 存儲(chǔ)在有限點(diǎn)序列中，其中，斯特勞赫爾數(shù)繪制在一個(gè)軸上或存儲(chǔ)在一個(gè)序列中，通常繪制 在y軸上，對(duì)應(yīng)的羅什科數(shù)繪制在另一個(gè)軸上或存儲(chǔ)在對(duì)應(yīng)的序列中，通常繪制在X軸上。 在操作時(shí)，使用R-S曲線根據(jù)計(jì)算的羅什科數(shù)按如下所述確定斯特勞哈爾數(shù)。
[0008] 首先測(cè)量渦輪轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)頻率。正如本領(lǐng)域所知的，在渦輪流量計(jì)中采用傳感線 圈或其它傳感裝置（例如霍耳效應(yīng)傳感器）檢測(cè)渦輪轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)。傳感器檢測(cè)渦輪轉(zhuǎn)子上 的每個(gè)葉片的運(yùn)動(dòng)，從而確定轉(zhuǎn)動(dòng)頻率。在測(cè)得渦輪轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)頻率后，可根據(jù)如上所示的 羅什科數(shù)的公式確定羅什科數(shù)。在求得羅什科數(shù)后，可確定對(duì)應(yīng)的斯特勞哈爾數(shù)。然后， 使用斯特勞哈爾數(shù)和渦輪轉(zhuǎn)子的頻率根據(jù)下面的重新整理的斯特勞哈爾公式確定體積流 率：
[0009]
[0010] 體積流率計(jì)算不斷重復(fù)進(jìn)行，從而可得出在任何給定時(shí)刻流過(guò)渦輪流量計(jì)的液體 的體積流率。眾所周知的是，可根據(jù)體積流率和時(shí)間推導(dǎo)出液體量。
[0011] 如果渦輪流量計(jì)用于粘性有變化的液體流的應(yīng)用中（例如在燃料加注機(jī)中），那 么精確測(cè)量流率和流量可能比較困難。在已知的系統(tǒng)中，基于"標(biāo)準(zhǔn)"粘度的假設(shè)使用單條 羅什科/斯特勞哈爾曲線。雖然在較高流率時(shí)使用標(biāo)準(zhǔn)粘度可能有效，但是在較低流率時(shí) (例如低于2gpm)，這可能給體積測(cè)量值帶來(lái)明顯誤差。這是由于，與較低流率的情況相比， 在較高流率時(shí)，粘度的差異導(dǎo)致的羅什科/斯特勞哈爾差異較小。
[0012] 在參照附圖閱讀以下的優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明后，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解本發(fā) 明的范圍，并能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明的附加特征。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013] 根據(jù)一個(gè)特征，本發(fā)明提供一種測(cè)量流過(guò)流量計(jì)的體積流量的方法。所述方法的 一個(gè)步驟涉及提供連接至有流體流過(guò)的導(dǎo)管（即，流道）的流量計(jì)。本發(fā)明還提供一種在 其中存儲(chǔ)有至少兩條羅什科/斯特勞哈爾曲線的存儲(chǔ)器。對(duì)流體的粘度進(jìn)行測(cè)量。其中一 條羅什科/斯特勞哈爾曲線是根據(jù)實(shí)測(cè)粘度選定的曲線。利用選定的羅什科/斯特勞哈爾 曲線確定流過(guò)流量計(jì)的體積流量。
[0014] 本發(fā)明的另一個(gè)特征是提供一種包括控制器的渦輪流量計(jì)，在所述控制器中存儲(chǔ) 有與多個(gè)粘度值對(duì)應(yīng)的多條標(biāo)定曲線。在使用時(shí)，在有效液流期間確定實(shí)際粘度，并使用實(shí) 際粘度選擇標(biāo)定曲線。
[0015] 本發(fā)明之其它目的、特性和特征是通過(guò)已公開的元件不同組合和重新組合以及進(jìn) 行這種組合的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)的，這些元件和方法將在下文中進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
【附圖說(shuō)明】
[0016] 下面參照附圖更具體地說(shuō)明本發(fā)明的完整公開內(nèi)容，包括其最佳實(shí)施方式，以指 導(dǎo)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員。
[0017] 圖1是采用根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例構(gòu)造的一對(duì)渦輪流量計(jì)的燃料加注機(jī)的示 意圖；
[0018] 圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例構(gòu)造的渦輪流量計(jì)的示意性透視圖；
[0019] 圖3是根據(jù)圖2的實(shí)施例構(gòu)造的渦輪流量計(jì)的流態(tài)的示意圖；
[0020] 圖4是可與圖2的流量計(jì)結(jié)合使用的羅什科-斯特勞哈爾（R-S)曲線的圖示；
[0021] 在本說(shuō)明書及附圖中重復(fù)使用附圖標(biāo)記，以代表本發(fā)明的相同或相似的特性或成 分。
【具體實(shí)施方式】
[0022] 本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)理解，下面的論述僅是說(shuō)明示例性的實(shí)施例，而不是為了 限制本發(fā)明的更廣泛的方面，這些更廣泛的方面在示例性構(gòu)造中體現(xiàn)。
[0023] 圖1示出了布置在燃料加注機(jī)40中的一對(duì)渦輪流量計(jì)10A和10B。燃料加注機(jī) 40的用途是向車輛（未示出）加注燃料，并測(cè)量輸送至車輛的燃料量。為了達(dá)到度量衡規(guī) 定的要求，需要使用精確的流量計(jì)對(duì)燃料加注進(jìn)行測(cè)量。
[0024] 燃料加注機(jī)40可以是混合型的燃料加注機(jī)，其中，存儲(chǔ)在低辛烷值燃料地下儲(chǔ)罐 42中的低辛烷值燃料41和存儲(chǔ)在高辛烷值燃料地下儲(chǔ)罐44中的高辛烷值燃料43由燃料 加注機(jī)40混送，以向車輛輸送低辛烷值燃料41、高辛烷值燃料43、或者這兩種燃料的混合 物。低辛烷值燃料41通過(guò)低辛烷值燃料供送管46供送至燃料加注機(jī)40。同樣，高辛烷值 燃料43通過(guò)高辛烷值燃料供送管48供送至燃料加注機(jī)40。低辛烷值燃料41和高辛烷值 燃料43都在其獨(dú)立的流路中通過(guò)燃料加注機(jī)40。每種燃料41、43遇到各自的閥門50、52， 所述閥門控制是否允許燃料進(jìn)入燃料加注機(jī)40,并且，在允許燃料進(jìn)入燃料加注機(jī)40時(shí)， 控制燃料的流率。閥門50、52可以比例方式控制，并且可由燃料加注機(jī)40中的控制器60 經(jīng)由控制線62、64控制。
[0025] 控制器60確定何時(shí)允許開始燃料加注操作。典型情況下，用戶需要按下開始按鈕 78,以指明需要燃料41、43之中的哪一個(gè)辛烷值，隨后，控制器60根據(jù)由用戶選擇的燃料的 辛烷類型控制閥門50、52,以允許加注低辛烷值燃料41或高辛烷值燃料43 (或者這兩種）。 在燃料41、43通過(guò)兩個(gè)閥門50、52后（如果用戶選擇的是混合辛烷值燃料），燃料41、43流 過(guò)渦輪流量計(jì)l〇A、10B。（如果用戶選擇僅加注低辛烷值燃料41或僅加注高辛烷值燃料43， 那么控制器60會(huì)僅打開閥門50、52之中的一個(gè)。）隨著燃料41、43流過(guò)渦輪流量計(jì)10A、 10B，渦輪流量計(jì)10A、10B之中的每一個(gè)上的傳感器29、30(圖2)產(chǎn)生輸入到控制器60中 的相應(yīng)信號(hào)66、68。采用上述技術(shù)，控制器60確定流過(guò)渦輪流量計(jì)10A、10B的燃料的流量， 以確定輸送這種燃料要向用戶收取的金額。控制器60使用來(lái)自于信號(hào)66、68的數(shù)據(jù)產(chǎn)生 總值顯示70?？傊碉@示70包括待向用戶收取的金額的顯示72、加注的燃料量（加侖或公 升）的顯示74、以及燃料單價(jià)的顯示76。
[0026] 而且，標(biāo)題為"ProgrammableMultipleBlender(可編程多流混合機(jī)）"的美國(guó) 專利4, 876, 653說(shuō)明了與圖1所示的類似的混合機(jī)操作，該專利的內(nèi)容通過(guò)完整引用結(jié)合 在此。隨著低辛烷值燃料41、高辛烷值燃料43、或兩種燃料通過(guò)其各自的渦輪流量計(jì)10A、 10B，燃料會(huì)合在混合總管54中，并通過(guò)軟管56和噴嘴58輸送到車輛中。
[0027] 在另一些實(shí)施例中，流量計(jì)10可在燃料加注站的地下儲(chǔ)罐的通氣立管中使用。為 了一些診斷或信息收集目的，可能希望使用流量計(jì)10測(cè)量流過(guò)通氣立管的空氣量，以確定 空氣被滲透膜分離和排放到大氣的頻次和數(shù)量。正如美國(guó)專利5, 464, 466和5, 985, 002中 所公開的，滲透膜可允許烴類透過(guò)，或者允許氧氣或空氣透過(guò)。這些專利的內(nèi)容通過(guò)完整引 用結(jié)合在此。在另一些實(shí)施例中，流量計(jì)10可在StageII蒸汽回收系統(tǒng)中測(cè)量返回到地 下儲(chǔ)罐的蒸汽量。
[0028] 圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例構(gòu)造的流量計(jì)10。流量計(jì)10包括形成入口 14和出口 16的外殼12,所述入口 14和出