專利名稱：一體化智能差壓流量計(jì)的制作方法
專利說明
一、技術(shù)領(lǐng)域本實(shí)用新型涉及自動化儀表領(lǐng)域的流量儀表，特別是一種一體化智能差壓流量計(jì)。
二背景技術(shù)：
早先的差壓流量計(jì)是簡單地把節(jié)流裝置與差壓計(jì)組合，僅測量差壓，而且溫度、壓力對流體密度的影響和節(jié)流件的特性參數(shù)都?xì)w結(jié)成一個(gè)系數(shù)，與差壓值進(jìn)行運(yùn)算來確定流量值，這種測量方法出現(xiàn)很大的誤差。隨著電子技術(shù)的發(fā)展和微機(jī)的應(yīng)用，出現(xiàn)了組合式的差壓流量計(jì)，這種組合式差壓流量計(jì)由五臺獨(dú)立的儀表節(jié)流裝置、差壓變送器、壓力變送器、溫度變送器、微機(jī)流量計(jì)算顯示儀組成，當(dāng)流體經(jīng)節(jié)流裝置時(shí)，產(chǎn)生的差壓由差壓變送器測量差壓信號，再由壓力變送器和溫度變送器測量出流體的壓力和溫度信號，送到微機(jī)流量計(jì)算顯示儀進(jìn)行處理和計(jì)算，補(bǔ)償，從而獲得較準(zhǔn)確的流量，這種組合式差壓流量計(jì)結(jié)構(gòu)松散、龐大、安裝繁雜、儀表可靠性差、日常維護(hù)量大、儀表造價(jià)高。20世紀(jì)90年代先后出現(xiàn)了(a)節(jié)流裝置＋差壓變送器；(b)節(jié)流裝置＋差壓傳感器＋壓力傳感器；(c)差壓傳感器＋壓力傳感器＋流量顯示單元＋溫度信號的輸入口；(d)節(jié)流裝置＋差壓變送器＋流量顯示單元＋溫度信號輸入口；以上四種流量計(jì)的一體化程度各不相同，但都不是完整的一體化結(jié)構(gòu)。有的缺少壓力傳感器和溫度傳感器；有的缺少溫度傳感器；有的不帶節(jié)流裝置；有的缺少微機(jī)計(jì)算顯示單元。缺少壓力和溫度傳感器，就不能提供壓力和溫度補(bǔ)償信號，測量誤差會很大；缺少節(jié)流裝置或微機(jī)流量計(jì)算顯示單元，就更談不上流量計(jì)的智能功能。
三
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題，就是設(shè)計(jì)一種結(jié)構(gòu)緊密、體積較小、安裝與維護(hù)方便、簡單、儀表可靠性高、測量誤差小的一體化智能差壓流量計(jì)。
本實(shí)用新型的目的是采取這樣的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種一體化智能差壓流量計(jì)，其特征在于有檢測器，檢測器的表體上固聯(lián)有支架，支架的上端固有轉(zhuǎn)換器；檢測器包括有表體、壓力傳感器、溫度傳感器、差壓傳感器、引壓管、三閥組、引線管，差壓傳感器和三閥組的正、負(fù)端分別連接，并固設(shè)于支架的上部，差壓傳感器輸出端與轉(zhuǎn)換器連接，設(shè)于表體上的引壓管分別與三閥組的正、負(fù)端連接，表體上的壓力傳感器和溫度傳感器的輸出引線經(jīng)引線管與轉(zhuǎn)換器的輸入端連接。
四

本實(shí)用新型有如下附圖圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為檢測器的表體結(jié)構(gòu)圖；圖3為圖2的A-A視圖；圖4為轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)圖；圖5為圖4的左視圖；圖6為檢測高溫流體的實(shí)施例示意圖。
五具體實(shí)施方式
下面參照附圖進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的實(shí)施方案。如圖1所示，一種一體化智能差壓流量計(jì)，其特點(diǎn)是有檢測器10，檢測器10的表體上固聯(lián)有支架20，支架20的上端固有轉(zhuǎn)換器20；檢測器10包括有表體11、壓力傳感器13、溫度傳感器14、差壓傳感器15、引壓管16、三閥組17、引線管18，差壓傳感器15和三閥組17的正、負(fù)端分別連接，并固設(shè)于支架30的上部，差壓傳感器15輸出端與轉(zhuǎn)換器20連接，設(shè)于表體11上的引壓管16a、16b分別與三閥組17的正、負(fù)端連接，表體11上的壓力傳感器13和溫度傳感器14的輸出引線經(jīng)引線管18與轉(zhuǎn)換器20的輸入端連接。
上述方案中，檢測器10的表體11中心有與被測管道直徑相同的圓柱形流管10a，流管10a的中間設(shè)有上游端面Q與流管10a中心軸線垂直，并與中心軸線同軸的節(jié)流件12，節(jié)流件12端面Q的上游和下游側(cè)的表體11的側(cè)面分別設(shè)有與流管10a軸線垂直的正取壓孔11a、測壓孔11c和負(fù)取壓孔11b、測溫孔11d，測壓孔11c和測溫孔11d的中心線在通過并與流管10a軸線垂直的中心平面P內(nèi)，正取壓孔11a和負(fù)取壓孔11b的中心線在平面P的兩側(cè)，并與平面的夾角θ相等，夾角θ為30°-60°，測壓孔11c和測溫孔11d內(nèi)設(shè)有壓力傳感器13和溫度傳感器14，其輸出引線經(jīng)引線管18與轉(zhuǎn)換器20中的信號預(yù)處理模板22的輸入端連接，正取壓孔11a和負(fù)取壓孔11b分別與設(shè)于支架30兩側(cè)的引壓管16a、16b的一端連接，引壓管的另一端分別與三閥組的正負(fù)端連接，如圖2、圖3所示。
如附圖給出的實(shí)施方案中，轉(zhuǎn)換器20設(shè)有前、后兩個(gè)工作室，前工作室20a內(nèi)置有信號預(yù)處理模板22、以CPU處理器為核心的智能通訊模板23和由顯示模塊24a及LCD顯示器24b構(gòu)成的顯示單元24，后工作室20b內(nèi)置有接線端子25和電池26，信號預(yù)處理模板22輸入端分別與差壓傳感器15和壓力傳感器13和溫度感器14的輸出端連接，接線端子25可與總線連接外電源供電。如圖4、圖5所示。
為實(shí)現(xiàn)高溫流體的測量，流量計(jì)還可采用如圖6所示的實(shí)施方案，檢測器10中的壓力傳感器13設(shè)于三閥座17的側(cè)面，輸出引線經(jīng)引線管18與轉(zhuǎn)換器20的輸入端連接，表體11上的引壓管16a、16b采用灌充有隔離介質(zhì)的螺旋形管，另一端分別與閥座17的正、負(fù)端連接，支架30上設(shè)有散熱器31。其壓力傳感器13設(shè)于三閥組17的側(cè)面，從而避免高溫介質(zhì)對壓力傳感器的直接作用，在支架上加裝散熱器31，用以降低轉(zhuǎn)換器20的溫度，引壓管16a、16b采用螺旋型管，其內(nèi)灌充有隔離介質(zhì)，防止高溫介質(zhì)對差壓傳感器的損壞。
在流體流動的流管10a內(nèi)，設(shè)置使流動斷面發(fā)生變化的節(jié)流件12，當(dāng)流體通過它時(shí)，流體被迫在節(jié)流件處產(chǎn)生流束收縮，從而使流體加速，靜壓降低，在節(jié)流件前后(上下游)產(chǎn)生壓力差，利用差壓與流速的關(guān)系測得流量。在測量差壓的同時(shí)再測出流體的壓力和溫度，就可以精確測量流體的質(zhì)量流量或標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積流量。本實(shí)用新型工作時(shí)，流體經(jīng)流管10Q經(jīng)過節(jié)流件12上、下游；上游正取壓孔11a和下游負(fù)取壓孔11b取得的信號，經(jīng)差壓傳感器15檢測出差壓信號△P，該信號送到轉(zhuǎn)換器20的信號預(yù)處理模板22，同時(shí)壓力傳感器13和溫度傳感器14檢測出流體的壓力和溫度信號，也送到信號預(yù)處理模板22。這三種信號經(jīng)過轉(zhuǎn)換處理，再送到智能通信模板23，經(jīng)其補(bǔ)償、運(yùn)算，得到精確的流量，再送到顯示單元24上，LCD顯示器顯示出瞬時(shí)流量、累積流量、流體的壓力和溫度等信息，如流量計(jì)出現(xiàn)故障，還可顯示出各種故障代碼，智能通信模板23還同時(shí)輸出4mA-20mA電流信號和在其上迭加的數(shù)字信號；流量計(jì)也可輸出傳輸速率31.25kbit/s的全數(shù)字雙向通訊信號。利用通信器(遠(yuǎn)程臺式終端或就地的手持終端)對流量計(jì)進(jìn)行組態(tài)、參數(shù)設(shè)定或修改。
本實(shí)用新型有如下積極效果1、把表體、節(jié)流件、差壓、壓力和溫度三種傳感器、信號處理與補(bǔ)償運(yùn)算、顯示、通訊集成在一臺流量計(jì)中，結(jié)構(gòu)緊密、體積小、安裝維護(hù)方便簡單，實(shí)現(xiàn)了真正的一體化。
2、在一臺流量計(jì)中設(shè)有三種傳感器，能在線、動態(tài)測量差壓、壓力和溫度三種變量，為精確測量提供了必須參數(shù)，流量計(jì)的智能通訊模板可以對影響流量測量精度的諸因素進(jìn)行在線動態(tài)補(bǔ)償和運(yùn)算，測量精確，誤差小，可靠性高。
3、流量計(jì)輸出信號符合HART協(xié)議，輸出4mA-20mA和疊加在其上的數(shù)字通訊信號；還可輸出符合FF協(xié)議的，傳輸速率為31.25kbit/s的全數(shù)字雙向通訊信號，通過手持終端或運(yùn)程臺式終端進(jìn)行通訊和控制，實(shí)現(xiàn)智能化。
4、可通過有線供電和本身電池供電，使用方便。
權(quán)利要求1.一種一體化智能差壓流量計(jì)，其特征在于有檢測器(10)，檢測器(10)的表體上固聯(lián)有支架(20)，支架(20)的上端固有轉(zhuǎn)換器(20)；檢測器(10)包括有表體(11)、壓力傳感器(13)、溫度傳感器(14)、差壓傳感器(15)、引壓管(16)、三閥組(17)、引線管(18)，差壓傳感器(15)和三閥組(17)的正、負(fù)端分別連接，并固設(shè)于支架(30)的上部，差壓傳感器(15)輸出端與轉(zhuǎn)換器(20)連接，設(shè)于表體(11)上的引壓管(16a、16b)分別與三閥組(17)的正、負(fù)端連接，表體(11)上的壓力傳感器(13)和溫度傳感器(14)的輸出引線經(jīng)引線管(18)與轉(zhuǎn)換器(20)的輸入端連接。
2.按權(quán)利要求1所述的一體化智能差壓流量計(jì)，其特征在于檢測器(10)的表體(11)中心有與被測管道直徑相同的圓柱形流管(10a)，流管(10a)的中間設(shè)有上游端面(Q)與流管(10a)中心軸線垂直，并與中心軸線同軸的節(jié)流件(12)，節(jié)流件(12)端面(Q)的上游和下游側(cè)的表體(11)的側(cè)面分別設(shè)有與流管(10a)軸線垂直的正取壓孔(11a)、測壓孔(11c)和負(fù)取壓孔(11b)、測溫孔(11d)，測壓孔(11c)和測溫孔(11d)的中心線在通過并與流管(10a)軸線垂直的中心平面(P)內(nèi)，正取壓孔(11a)和負(fù)取壓孔(11b)的中心線在平面(P)的兩側(cè)，并與平面的夾角(θ)相等，夾角(θ)為30°-60°，測壓孔(11c)和測溫孔(11d)內(nèi)設(shè)有壓力傳感器(13)和溫度傳感器(14)，其輸出引線經(jīng)引線管(18)與轉(zhuǎn)換器(20)中的信號預(yù)處理模板(22)的輸入端連接，正取壓孔(11a)和負(fù)取壓孔(11b)分別與設(shè)于支架(30)兩側(cè)的引壓管(16a、16b)的一端連接，引壓管的另一端分別與三閥組的正負(fù)端連接。
3.按權(quán)利要求1所述的一體化智能差壓流量計(jì)，其特征在于轉(zhuǎn)換器(20)設(shè)有前、后兩個(gè)工作室，前工作室(20a)內(nèi)置有信號預(yù)處理模板(22)、以CPU處理器為核心的智能通訊模板(23)和由顯示模塊(24a)及LCD顯示器(24b)構(gòu)成的顯示單元(24)，后工作室(20b)內(nèi)置有接線端子(25)和電池(26)，信號預(yù)處理模板(22)輸入端分別與差壓傳感器(15)和壓力傳感器(13)和溫度感器(14)的輸出端連接，接線端子(25)可與總線連接外電源供電。
4.按權(quán)利要求1所述的一體化智能差壓流量計(jì)，其特征在于檢測器(10)中的壓力傳感器(13)設(shè)于三閥座(17)的側(cè)面，輸出引線經(jīng)引線管(18)與轉(zhuǎn)換器(20)的輸入端連接，表體(11)上的引壓管(16a、16b)采用灌充有隔離介質(zhì)的螺旋形管，另一端分別與閥座(17)的正、負(fù)端連接，支架(30)上設(shè)有散熱器(31)。
專利摘要一種一體化智能差壓流量計(jì)，其特征在于有檢測器，檢測器的表體上固聯(lián)有支架，支架的上端固有轉(zhuǎn)換器；檢測器包括有表體、壓力傳感器、溫度傳感器、差壓傳感器、引壓管、三閥組、引線管，差壓傳感器和三閥組的正、負(fù)端分別連接，并固設(shè)于支架的上部，差壓傳感器輸出端與轉(zhuǎn)換器連接，設(shè)于表體上的引壓管分別與三閥組的正、負(fù)端連接，表體上的壓力傳感器和溫度傳感器的輸出引線經(jīng)引線管與轉(zhuǎn)換器的輸入端連接。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)緊密、體積小、安裝與維護(hù)方便、簡單，測量誤差小、精確度高，可靠性好。
文檔編號G01F1/34GK2591580SQ0224548
公開日2003年12月10日 申請日期2002年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月30日
發(fā)明者姜仲霞, 喻模, 姜川濤, 謝云山 申請人:重慶工業(yè)自動化儀表研究所