專利名稱：雙向射流振蕩器流量計的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及流體流量計，且特別地涉及雙向射流振蕩器流量計(bidirectional fluidic oscillator flow meter)，如市政供水流量計。然而，不限于這種應用。
背景技術：
射流振蕩器已經被提議作為流體，特別是液體流量計的基礎。射流振蕩器的優(yōu)勢在于，它們不具有移動部件，因此與機械流量計相比，潛在地具有較長的工作壽命。射流振蕩器的相關特性是流過振蕩器的流體的振蕩頻率與流體流量率相關。流量計通過測量這種頻率而工作。上述方法不允許精確地測量通過該流量計的逆流。本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中的至少一個的目標是克服或改進現有技術的不足中的至少一個，或者至少提供對現有技術的合適的替換物。

發(fā)明內容
雙向流量計根據本發(fā)明，提供了一種用于雙向流量計的流管，包括第一裝置(例如第一流動腔形式)，用于產生其頻率根據沿第一方向通過流量計的流體的流量變化的周期性壓力波動；和第二裝置(例如第二流動腔形式)，用于產生其頻率根據沿與第一方向相反的第二方向通過流量計的流體的流量變化的周期性壓力波動；其中所述第一產生裝置和第二產生裝置串聯連接在進口端和出口端之間。通過設置串聯的兩個產生裝置(優(yōu)選地使得流體通過所述裝置的一個流入進口， 隨后通過所述裝置中的另一個，并最終流出出口)，雙向流量計可以精確地測量逆流，并且可以處理流量計的不合適的安裝。優(yōu)選地，所述第一產生裝置和所述第二產生裝置是基本相同的。通過設置相同的產生裝置(優(yōu)選地為背對背配置)，可以消除對沿特定方位安裝流量計的要求。優(yōu)選地，兩個所述產生裝置被設置為使得在流體分別沿第一方向和第二方向流動時所限定的第一產生裝置和第二產生裝置的進口連接在一起。通過將進口連接在一起，流量計可以更有效地操作。優(yōu)選地，該流管還包括定位在第一產生裝置和第二產生裝置之間的喉管。優(yōu)選地，第一產生裝置適于在流體沿第二方向流動時調節(jié)通過喉管進入第二產生裝置的流動，且反之亦然。通過設置第一裝置調節(jié)第二裝置的流動，引起性能的改進。優(yōu)選地，出口端的最小橫截面面積大于喉管的橫截面面積。優(yōu)選地，出口端的最小橫截面面積比喉管的橫截面面積大兩倍。優(yōu)選地，每個產生裝置包括擴散管；
分流柱；和兩個反饋通道。如在此使用的那樣，術語"擴散管"，“分流柱"和"反饋通道"優(yōu)選地為流體沿正向方向流動時的相關產生裝置(因此第一方向用于第一產生裝置，且第二方向用于第二產生裝置)。優(yōu)選地，擴散管吸入口寬度大于喉管的寬度。這可以優(yōu)化流動條件，而不管流體正在流動所沿的方向。優(yōu)選地，擴散管吸入口寬度在喉管的寬度的1.4倍和1.8倍之間，優(yōu)選地在1.5倍和1.7倍之間，更優(yōu)選地約為1.64倍。優(yōu)選地，吸入口寬度和喉管寬度之間的差異在2. Omm和2. 5mm之間，優(yōu)選地約為2. 3mm。優(yōu)選地，擴散管包括兩個優(yōu)選細長體，并且兩個這種細長體之間的角度適于大致最小化進入反饋通道出口的流動。優(yōu)選地，擴散管包括兩個本體，并且兩個這種本體之間的角度在25°或觀°和 35°或38°之間，優(yōu)選地在30°和34°之間，更優(yōu)選地約為32°。這可以改善性能。優(yōu)選地，其中從分流柱到產生裝置的進口之間的最短距離為喉管的寬度的 6. 0-7. 0倍，優(yōu)選地為6. 25-6. 75倍，更優(yōu)選地約為6. 4倍。優(yōu)選地，分流柱和產生裝置的進口之間的最短距離在22mm和Mmm之間，優(yōu)選地約為23mm。優(yōu)選地，分流柱至少部分地定位在擴散管的排出口內。優(yōu)選地，分流柱和所述本體中的一個之間的最短距離為所述本體之間的最短距離的0. 9-1. 1倍，且優(yōu)選地基本等于所述本體之間的最短距離。這可以降低壓力降。優(yōu)選地，該流管還包括從分流柱延伸到流量計的進口 /出口的頸部的細長本體。 這種在別處稱為"槳葉"的細長本體可以降低該流管的兩個交替流徑之間的干擾。優(yōu)選地，所述細長體延伸喉管的寬度的1. 5-3. 5倍，優(yōu)選地為2-3倍，更優(yōu)選地約為2. 5倍。優(yōu)選地，所述細長體延伸5mm-15mm，優(yōu)選地延伸9mm。優(yōu)選地，所述細長體為喉管的寬度的0. 20-0. 40倍，優(yōu)選地為0. 25-0. 35倍，更優(yōu)選地約為0. 28倍。優(yōu)選地，所述細長體厚度為0. 5mm-2mm,優(yōu)選地約為1mm。優(yōu)選地，流量計的進口 /出口包括基本平直部。所述基本平直部優(yōu)選比喉管的寬度長。它可以改善例如朝向喉管的流動的調節(jié)，并且例如通過確保限制流動進入第一腔的反饋通道的'出口'端，引起可能的振蕩性能問題。優(yōu)選地，進口孔向所述基本平直部逐漸變細。優(yōu)選地，所述基本平直部的長度為喉管的寬度的2. 0-2. 5倍，優(yōu)選地為2. 1-2. 4 倍，更優(yōu)選地約為2. 22倍。優(yōu)選地，所述平直部的長度為6mm-10mm，優(yōu)選地約為8mm。優(yōu)選地，錐形部和平直部之間的過渡是內圓角形的。優(yōu)選地，出口端的最小橫截面面積減去分流柱的(優(yōu)選最大)橫截面面積之后比喉管的橫截面面積大兩倍。優(yōu)選地，出口端的最小橫截面面積減去分流柱的(優(yōu)選最大) 橫截面面積之后比喉管的橫截面面積大2. 01倍，優(yōu)選地大2. 05倍。根據本發(fā)明的另一個方面，提供了一種用于流量計的流管，包括用于產生其頻率根據通過流量計的流體的流量變化的周期性壓力波動的裝置，其中所述裝置包括擴散管；分流柱；和兩個反饋通道；定位在擴散管上游的喉管；和細長體，定位在分流柱的下游，設置為降低分流柱下游端附近的回流。優(yōu)選地，所述細長體從分流柱延伸到流量計的進口 /出口的頸部。優(yōu)選地，所述細長體延伸喉管的寬度的1. 5-3. 5倍，優(yōu)選地為2-3倍，更優(yōu)選地約為2. 5倍。優(yōu)選地，所述細長體延伸5mm-15mm，優(yōu)選地延伸9_。優(yōu)選地，所述細長體為喉管的寬度的0. 20-0. 40倍，優(yōu)選地為0. 25-0. 35倍，更優(yōu)選地約為0. 28倍。根據本發(fā)明的另一個方面，提供了一種用于流量計的流管，包括用于產生其頻率根據通過流量計的流體的流量變化的周期性壓力波動的裝置，其中所述裝置包括擴散管； 分流柱；和兩個反饋通道；和喉管；其中出口端的最小橫截面面積大于喉管的橫截面面積。優(yōu)選地，出口端的最小橫截面面積減去分流柱的橫截面面積之后比喉管的橫截面面積大兩倍。優(yōu)選地，出口端的最小橫截面面積減去分流柱的橫截面面積之后比喉管的橫截面面積大2. 01倍，優(yōu)選地大2. 05倍。修正方法根據本發(fā)明的另一個方面，提供了一種確定通過脈沖輸出流量計的流量的方法， 包括下述步驟確定每個輸出脈沖是否有效；以及根據每個有效的輸出脈沖確定流量。優(yōu)選地，該方法還包括下述步驟根據每個無效的輸出脈沖確定流量；以及將根據有效的輸出脈沖和無效的輸出脈沖確定的流量組合。所述組合可以是為有效和無效脈沖確定的流量簡單的加和，或者例如可以是為有效和無效脈沖確定的流量的加權和，有效脈沖所起的作用優(yōu)選大于無效脈沖。優(yōu)選地，該方法還包括下述步驟根據多個輸出脈沖確定統計參數(例如平均數)；以及采用統計參數，根據每個無效的輸出脈沖確定流量。這可以在更大范圍內產生更加精確的流量計輸出。根據本發(fā)明的另一個方面，提供了一種確定通過脈沖輸出流量計的流量的方法， 包括下述步驟確定每個輸出脈沖是否有效；根據每個有效的輸出脈沖確定流量；根據多個輸出脈沖確定統計參數(例如平均數)；利用統計參數，根據每個無效的輸出脈沖確定流量；以及將根據有效的輸出脈沖和無效的輸出脈沖確定的流量組合，以確定總流量。優(yōu)選地，所述流量是根據脈沖間隔周期確定的。這可以是實際的脈沖間隔周期和 /或統計導出的這種周期。可以經由查找表格確定所述流量，在這種情況中，優(yōu)選利用查找表格中的兩個最近的點之間的插值來獲得流量。優(yōu)選地，通過利用查找表格中的統計參數來確定流量、并且利用由統計參數歸一化的當前脈沖間隔周期來修正在查找表格中找到的流量，以確定基于無效脈沖的流量。
統計參數可以為所述多個輸出脈沖的脈沖間隔周期中值?？商鎿Q地，它可以為多個脈沖間隔周期中值的平均值。再一次，它可以為所述多個輸出脈沖的平均脈沖間隔周期。 仍然再一次，它可以為所述多個輸出脈沖的脈沖間隔周期眾數。優(yōu)選地，利用多于3或6個且優(yōu)選地少于12或15個脈沖，更優(yōu)選地利用9個脈沖
確定統計參數。優(yōu)選地，確定每個輸出脈沖是否有效的步驟包括確定多個輸出脈沖的平均脈沖間隔周期；以及確定當前脈沖間隔周期是否在平均脈沖周期附近的預定范圍內；其中如果脈沖在所述預定范圍內，則確定所述脈沖是有效的。優(yōu)選地，利用多于3或6個且優(yōu)選地少于12或15個脈沖，更優(yōu)選地利用9個脈沖確定所述平均值。優(yōu)選地，所述范圍為平均脈沖周期的-20% -+20%之間，-15%-+15%之間， 或-12. 5% -12. 5%之間。流動方向檢測根據本發(fā)明的另一個方面，提供了一種在脈沖輸出雙向流量計中確定流動方向的方法，包括下述步驟分析第一感測裝置的多個輸出脈沖；分析第二感測裝置的多個輸出脈沖；以及根據所述兩個分析確定流動方向。因此，可以很快確定流動方向。優(yōu)選地，所述方法還包括確定每個傳感器裝置的輸出脈沖是否有效的步驟。優(yōu)選地，確定每個傳感器裝置的輸出脈沖是否有效的所述步驟包括下述步驟確定多個輸出脈沖的平均脈沖間隔周期(例如平均值)；以及確定當前脈沖間隔周期是否在平均脈沖周期附近的預定范圍內；其中如果脈沖在所述預定范圍內，則確定所述脈沖是有效的。
優(yōu)選地，所述方法還包括下述步驟如果來自第一傳感器裝置的脈沖是有效的，則使與第一流動方向相關聯的第一寄存器遞增，并且使與第二流動方向相關聯的第二寄存器遞減；以及如果來自第二傳感器裝置的脈沖是有效的，則使第二寄存器遞增，并且使第一寄存器遞減；其中由具有較大的計數的寄存器確定流動方向。優(yōu)選地，每個寄存器僅在達到閾值之前遞增。這可以允許快速地確定沿流動方向的變化。優(yōu)選地，所述閾值優(yōu)選大于3或6且優(yōu)選小于12或15，更優(yōu)選地為9。優(yōu)選地，所述遞減與所述遞增成比例。優(yōu)選地，所述遞減比所述遞增大，優(yōu)選大兩倍，或四倍或十倍。優(yōu)選地，所述方法還包括在一定時間周期內檢測不到輸出時清空兩個寄存器。優(yōu)選地，所述時間周期取決于檢測不到輸出之前的脈沖間隔周期。優(yōu)選地，所述時間周期是檢測不到輸出之前的脈沖間隔周期的倍數，所述倍數優(yōu)選大于1或3，優(yōu)選小于7或9，更優(yōu)選地為5。
本發(fā)明擴展至一種計算機程序產品，包括軟件代碼，當在數據處理設備上執(zhí)行時， 所述軟件代碼進行如前所述的步驟。本發(fā)明擴展至-一種大體上如在此參照附圖描述的流管。-一種大體上如在此參照附圖描述的確定通過脈沖輸出流量計的流量的方法。-一種大體上如在此參照附圖描述的在脈沖輸出流量計中確定流動方向的方法。本發(fā)明還擴展至結合有如前所述的流管的雙向流量計。優(yōu)選地，該流量計還包括用于感測所述流體壓力波動的至少一個傳感器。優(yōu)選地，所述感測裝置是壓電裝置。優(yōu)選地，所述感測裝置電連接至電計數器，該電計數器構造為體現來自所述感測裝置的與周期性壓力波動相關的輸出。根據本發(fā)明的另一個方面，提供了一種用于確定通過脈沖輸出流量計的流量的設備，包括用于確定每個脈沖輸出是否有效的裝置(例如處理器或其它形式以及相關聯的存儲器)；和用于根據每個有效的脈沖輸出確定流量的裝置(例如處理器或其它形式以及相關聯的存儲器)。根據本發(fā)明的另一個方面，提供了一種用于確定通過脈沖輸出流量計的流量的設備，包括用于確定每個輸出脈沖是否有效的裝置(例如處理器或其它形式以及相關聯的存儲器)；用于根據每個有效的輸出脈沖確定流量的裝置(例如處理器或其它形式以及相關聯的存儲器)；用于根據多個輸出脈沖確定統計參數(例如平均數)的裝置(例如處理器或其它形式以及相關聯的存儲器)；用于利用統計參數，根據每個無效的輸出脈沖確定流量的裝置(例如處理器或其它形式以及相關聯的存儲器)；以及用于將根據有效的輸出脈沖和無效的輸出脈沖確定的流量組合以確定總流量的裝置(例如處理器或其它形式以及相關聯的存儲器)。優(yōu)選地，所述流量是根據脈沖間隔周期確定的。更優(yōu)選地，經由查找表格確定所述流量。更優(yōu)選地，通過利用查找表格中的統計參數來確定流量，并且利用由統計參數歸一化的當前脈沖間隔周期來修正在查找表格中找到的流量，確定基于無效脈沖的流量。優(yōu)選地，統計參數為所述多個輸出脈沖的脈沖間隔周期中值。優(yōu)選地，統計參數為多個脈沖間隔周期中值的平均值。優(yōu)選地，統計參數為所述多個輸出脈沖的平均脈沖間隔周期。優(yōu)選地，統計參數為所述多個輸出脈沖的脈沖間隔周期眾數。優(yōu)選地，利用多于3或6個且優(yōu)選地少于12或15個脈沖，更優(yōu)選地利用9個脈沖確定統計參數。優(yōu)選地，用于確定每個輸出脈沖是否有效的裝置
確定多個輸出脈沖的平均脈沖間隔周期；以及確定當前脈沖間隔周期是否在平均脈沖周期附近的預定范圍內；其中如果脈沖在所述預定范圍內，則確定所述脈沖是有效的。優(yōu)選地，利用多于3或6個且優(yōu)選地少于12或15個脈沖，更優(yōu)選地利用9個脈沖確定所述平均值。更優(yōu)選地，所述范圍為平均脈沖周期的-20% -+20%之間，-15% -+15% 之間，或-12. 5% -12. 5%之間。根據本發(fā)明的另一個方面，提供了一種在脈沖輸出雙向流量計中確定流動方向的設備，包括用于分析第一感測裝置的多個輸出脈沖的裝置(例如處理器或其它形式以及相關聯的存儲器)；用于分析第二感測裝置的多個輸出脈沖的裝置(例如處理器或其它形式以及相關聯的存儲器)；以及用于根據所述兩個分析確定流動方向的裝置(例如處理器或其它形式以及相關聯的存儲器)。優(yōu)選地，該設備還包括用于確定每個傳感器裝置的輸出脈沖是否有效的裝置。優(yōu)選地，確定每個傳感器裝置的輸出脈沖是否有效的所述裝置包括用于確定多個輸出脈沖的平均脈沖間隔周期的裝置；以及用于確定當前脈沖間隔周期是否在平均脈沖周期附近的預定范圍內的裝置；其中如果脈沖在所述預定范圍內，則確定所述脈沖是有效的。優(yōu)選地，該設備還包括如果來自第一傳感器裝置的脈沖是有效的，用于使與第一流動方向相關聯的第一寄存器遞增，并且使與第二流動方向相關聯的第二寄存器遞減的裝置；以及如果來自第二傳感器裝置的脈沖是有效的，使第二寄存器遞增，并且使第一寄存器遞減的裝置；其中由具有較大的計數的寄存器確定流動方向。優(yōu)選地，每個寄存器僅在達到閾值之前遞增。更優(yōu)選地，所述閾值優(yōu)選大于3或6 且優(yōu)選小于12或15，更優(yōu)選地為9。優(yōu)選地，所述遞減與所述遞增成比例。更優(yōu)選地，所述遞減比所述遞增大，優(yōu)選大兩倍，或四倍或十倍。優(yōu)選地，該設備還包括在一定時間周期內檢測不到輸出時用于清空兩個寄存器的裝置。更優(yōu)選地，所述時間周期取決于檢測不到輸出之前的脈沖間隔周期。優(yōu)選地，所述時間周期是檢測不到輸出之前的脈沖間隔周期的倍數，所述倍數優(yōu)選大于1或3，優(yōu)選小于7或9，更優(yōu)選地為5。本發(fā)明還提供了一種計算機程序產品，包括軟件代碼，當在數據處理設備上執(zhí)行時，所述軟件代碼進行在此描述的方法中的任一種，包括它們的分步驟中的任何一個或全部。本發(fā)明還提供了具有存儲在其上的如前所述的計算機程序的計算機可讀介質。本發(fā)明擴展至大致如在此參照附圖描述的方法和/或設備。根據本發(fā)明的另一個方面，提供了一種結合有用于在脈沖輸出雙向流量計中檢測流動方向的設備的雙向流量計，其還包括用于測量流量的裝置，所述裝置適于根據所確定的流動方向和沿這種確定的方向的流量的測量值測量流量。
本發(fā)明的一個方面中的任何特征可以以任何合適的組合應用于本發(fā)明的其它方面中。特別地，方法方面可以應用設備方面，且反之亦然。而且，在硬件中執(zhí)行的特征可以在軟件中執(zhí)行，且反之亦然。對本文中的軟件和硬件特征的任何參考都應當被相應地解釋。


現在將參照附圖，僅以舉例的方式描述本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，在附圖中圖1為雙向射流振蕩器流管的剖面圖；圖加為雙向射流振蕩器流管一側的剖面圖，指示進口中的流徑；圖2b為雙向射流振蕩器流管一側的剖面圖，進一步指示進口中的流徑；圖3為雙向射流振蕩器流管一側的剖面圖，指示出口中的流徑；圖4示出了根據本發(fā)明實施方式的結合射流振蕩器的流量計的示意圖；以及圖5示出了雙向射流振蕩器流管的實施方式的可替換形式的側面剖視圖。
具體實施例方式圖1示出了雙向射流振蕩器流管的剖面圖。流管包括經由喉管104連接在一起的兩個射流振蕩器100和102，進口 106以及出口 108。該流管被密封在殼體(未示出)中。兩個射流振蕩器100和102串聯連接至進口。每個射流振蕩器包括具有擴散管的流動腔，擴散管由兩個壁IlOa和110b，分流柱112以及兩個反饋通道IHa和114b構成。 分流柱包括具有兩個末端的主體部，一個末端形狀形成為子彈頭，另一個末端形狀形成為魚尾。此外，分流柱包括連接至分流器的子彈頭形末端的槳葉116。槳葉為細長體形式并延伸到流量計的進口 /出口部中。進口 106和出口 108每一個都包括通向平直部120的錐形部118。進口 106和出口 108孔的橫截面為具有內圓角的大致矩形。雙向流量計的從進口端面到出口端面的總寬度約為IlOmm;然而，應當理解，可以根據具體要求，如流量計在使用中將遇到的流量/體積范圍，按比例放大或縮小流量計?，F在將描述流量計的一種形式的具體元件，基于IlOmm寬的流量計尺寸和15mm孔連接器提供了優(yōu)選的尺寸-如表1. 0中所示。喉管寬度T為3. 6mm,喉管的高度為19mm ；在此描述的流量計可以參照喉管寬度 T按比例縮放。進口 106和出口 108孔的橫截面為13. 2mmX 19mm的大致矩形，具有半徑為 6mm的內圓角。擴散管具有吸入口 122和排出口 124。擴散管壁IlOa和IlOb分別將主通道126a 和126b與反饋通道114a和114b隔開。擴散管壁從喉管外緣偏移距離A。距離A可以在1.0mm和1.25mm之間，優(yōu)選的偏移距離A為1. 15mm。因此，假設喉管寬度T為3. 6mm且擴散管的吸入口寬度在5. 6mm和 6. Imm之間，則優(yōu)選的吸入口寬度為5. 9mm。當根據喉管的寬度T確定時，擴散管吸入口的寬度在1. 4和1. 8之間，優(yōu)選地約為喉管寬度的1. 64倍。擴散管124的排出口的寬度設置為使得越過分流柱的橫截面面積約等于吸入口的橫截面面積。在流量計中心線和擴散管壁的內緣之間測量的擴散管壁角B可以在14.0°和 17.5°之間，優(yōu)選的角度為16°。擴散管壁角設置為最小化流量計上的壓力降。
分流柱112定位在擴散管124的排出口內，離喉管邊緣的距離C在22mm和M之間，優(yōu)選的距離約為23mm。當按照喉管寬度確定時，分流柱定位在為喉管寬度的6. 0倍和 7. 0倍之間的距離處，優(yōu)選定位在約為喉管寬度的6. 4倍的距離處。連接至分流柱112的子彈頭形末端的槳葉116長度在5mm和15mm之間，優(yōu)選地約為9mm。槳葉116的寬度在0. 5mm和2. Omm之間，優(yōu)選地約為1. 0mm。再一次地，當按照喉管寬度確定時，槳葉長度為喉管寬度的1. 5-3. 5倍，優(yōu)選地約為2. 5倍，槳葉寬度為喉管寬度的0. 20-0. 40倍，優(yōu)選地約為0. 28倍。所述殼體、流管優(yōu)選地為由合適的橡膠、塑料或樹脂材料制成。
權利要求
1.一種用于雙向流量計的流管，包括第一裝置(例如第一流動腔形式)，用于產生其頻率根據沿第一方向通過流量計的流體的流量變化的周期性壓力波動；和第二裝置(例如第二流動腔形式)，用于產生其頻率根據沿與第一方向相反的第二方向通過流量計的流體的流量變化的周期性壓力波動；其中所述第一產生裝置和第二產生裝置串聯連接在進口端和出口端之間。
2.根據權利要求1所述的流管，其中所述第一產生裝置和所述第二產生裝置是基本相同的。
3.根據權利要求1或2所述的流管，其中兩個所述產生裝置被設置為使得在流體分別沿第一方向和第二方向流動時所限定的第一產生裝置和第二產生裝置的進口連接在一起。
4.根據權利要求1、2或3所述的流管，還包括定位在第一產生裝置和第二產生裝置之間的喉管。
5.根據權利要求4所述的流管，其中第一產生裝置適于在流體沿第二方向流動時調節(jié)通過喉管進入第二產生裝置的流動，且反之亦然。
6.根據權利要求4或5所述的流管，其中出口端的最小橫截面面積大于喉管的橫截面面積。
7.根據權利要求4、5或6所述的流管，其中出口端的最小橫截面面積比喉管的橫截面面積大兩倍。
8.根據前述權利要求中任一項所述的流管，其中每個產生裝置包括擴散管；分流柱；和兩個反饋通道。
9.根據從屬于權利要求4-7中任一項的權利要求8所述的流管，其中擴散管吸入口寬度大于喉管的寬度。
10.根據權利要求9所述的流管，其中擴散管吸入口寬度在喉管的寬度的1.4倍和1.8 倍之間，優(yōu)選地在1. 5倍和1. 7倍之間，更優(yōu)選地約為1. 64倍。
11.根據權利要求9或10所述的流管，其中吸入口寬度和喉管寬度之間的差異在 2. Omm和2. 5mm之間，優(yōu)選地約為2. 3mm。
12.根據權利要求8-11中任一項所述的流管，其中擴散管包括兩個優(yōu)選細長本體，并且兩個這種本體之間的角度適于大致最小化進入反饋通道出口的流動。
13.根據權利要求8-12中任一項所述的流管，其中擴散管包括兩個本體，并且兩個這種本體之間的角度在25°或觀°和35°或38°之間，優(yōu)選地在30°和34°之間，更優(yōu)選地約為32°。
14.根據從屬于權利要求4或5時權利要求8-13中任一項所述的流管，其中從分流柱到產生裝置的進口之間的最短距離為喉管的寬度的6. 0-7. 0倍，優(yōu)選地為6. 25-6. 75倍，更優(yōu)選地約為6. 4倍。
15.根據權利要求8-14中任一項所述的流管，其中分流柱和產生裝置的進口之間的最短距離在22mm和Mmm之間，優(yōu)選地約為23mm。
16.根據權利要求8-15中任一項所述的流管，其中分流柱至少部分地定位在擴散管的排出口內。
17.根據權利要求8-16中任一項所述的流管，其中分流柱和所述本體中的一個之間的最短距離為所述本體之間的最短距離的0. 9-1. 1倍，且優(yōu)選地基本等于所述本體之間的最短距離。
18.根據權利要求8-17中任一項所述的流管，還包括從分流柱延伸到流量計的進口/ 出口的頸部的細長體。
19.根據從屬于權利要求4-7中任一項時權利要求8所述的流管，其中所述細長體延伸喉管的寬度的1. 5-3. 5倍，優(yōu)選地為2-3倍，更優(yōu)選地約為2. 5倍。
20.根據權利要求18或19所述的流管，其中所述細長體延伸5mm-15mm，優(yōu)選地延伸9mm ο
21.根據從屬于權利要求4-7中任一項時權利要求18、19或20所述的流管，其中所述細長體為喉管的寬度的0. 20-0. 40倍，優(yōu)選地為0. 25-0. 35倍，更優(yōu)選地約為0. 28倍。
22.根據權利要求18-21中任一項所述的流管，其中所述細長體厚度為0.5mm-2mm，優(yōu)選地約為1mm。
23.根據前述權利要求中任一項所述的流管，其中流量計的進口/出口包括基本平直部。
24.根據權利要求23所述的流管，其中進口孔向所述基本平直部逐漸變細。
25.根據從屬于權利要求4或5的權利要求23或M所述的流管，其中所述基本平直部的長度為喉管的寬度的2. 0-2. 5倍，優(yōu)選地為2. 1-2. 4倍，更優(yōu)選地約為2. 22倍。
26.根據權利要求23J4或25所述的流管，其中所述平直部的長度為6mm-10mm，優(yōu)選地約為8mm。
27.根據權利要求23-26中任一項所述的流管，其中錐形部和平直部之間的過渡是內圓角形的。
28.根據從屬于權利要求4-7中任一項時權利要求8-27中任一項所述的流管，其中出口端的最小橫截面面積減去分流柱的橫截面面積之后比喉管的橫截面面積大兩倍。
29.根據權利要求觀所述的流管，其中出口端的最小橫截面面積減去分流柱的橫截面面積之后比喉管的橫截面面積大2. 01倍，優(yōu)選地大2. 05倍。
30.一種用于流量計的流管，包括用于產生其頻率根據通過流量計的流體的流量變化的周期性壓力波動的裝置，其中所述裝置包括 擴散管； 分流柱；和兩個反饋通道； 定位在擴散管上游的喉管；和細長體，定位在分流柱的下游，設置為降低分流柱下游端附近的回流。
31.根據權利要求30所述的流管，所述細長體從分流柱延伸到流量計的進口/出口的頸部。
32.根據權利要求30或31所述的流管，其中所述細長體延伸喉管的寬度的1.5-3. 5 倍，優(yōu)選地為2-3倍，更優(yōu)選地約為2. 5倍。
33.根據權利要求30、31或32所述的流管，其中所述細長體延伸5mm-15mm，優(yōu)選地延伸 9mm。
34.根據權利要求30-33中任一項所述的流管，其中所述細長體為喉管的寬度的 0. 20-0. 40倍，優(yōu)選地為0. 25-0. 35倍，更優(yōu)選地約為0. 28倍。
35.一種用于流量計的流管，包括用于產生其頻率根據通過流量計的流體的流量變化的周期性壓力波動的裝置，其中所述裝置包括 擴散管； 分流柱；和兩個反饋通道；和喉管；其中出口端的最小橫截面面積大于喉管的橫截面面積。
36.根據權利要求35所述的流管，其中出口端的最小橫截面面積減去分流柱的橫截面面積之后比喉管的橫截面面積大兩倍。
37.根據權利要求35或36所述的流管，其中出口端的最小橫截面面積減去分流柱的橫截面面積之后比喉管的橫截面面積大2. 01倍，優(yōu)選地大2. 05倍。
38.一種確定通過脈沖輸出流量計的流量的方法，包括下述步驟 確定每個輸出脈沖是否有效；根據每個有效的輸出脈沖確定流量；根據每個無效的輸出脈沖確定流量；以及將根據有效的輸出脈沖和無效的輸出脈沖確定的流量組合。
39.根據權利要求38所述的方法，還包括下述步驟 根據多個輸出脈沖確定統計參數(例如平均數)；以及采用統計參數，根據每個無效的輸出脈沖確定流量。
40.一種確定通過脈沖輸出流量計的流量的方法，包括下述步驟 確定每個輸出脈沖是否有效；根據每個有效的輸出脈沖確定流量；根據多個輸出脈沖確定統計參數(例如平均數)；利用統計參數，根據每個無效的輸出脈沖確定流量；以及將根據有效的輸出脈沖和無效的輸出脈沖確定的流量組合，以確定總流量。
41.根據權利要求39或40所述的方法，其中所述流量是根據脈沖間隔周期確定的。
42.根據權利要求41所述的方法，其中經由查找表格確定所述流量。
43.根據權利要求39-42中任一項所述的方法，其中通過利用查找表格中的統計參數來確定流量、并且利用由統計參數歸一化的當前脈沖間隔周期來修正在查找表格中找到的流量，以確定基于無效脈沖的流量。
44.根據權利要求39-43中任一項所述的方法，其中統計參數為所述多個輸出脈沖的脈沖間隔周期中值。
45.根據權利要求44所述的方法，其中統計參數為多個脈沖間隔周期中值的平均值。
46.根據權利要求39-45中任一項所述的方法，其中統計參數為所述多個輸出脈沖的平均脈沖間隔周期。
47.根據權利要求35-42中任一項所述的方法，其中統計參數為所述多個輸出脈沖的脈沖間隔周期眾數。
48.根據權利要求39-43中任一項所述的方法，其中優(yōu)選地利用多于3或6個且優(yōu)選地少于12或15個脈沖，更優(yōu)選地利用9個脈沖確定統計參數。
49.根據權利要求39-48中任一項所述的方法，其中確定每個輸出脈沖是否有效的步驟包括確定多個輸出脈沖的平均脈沖間隔周期；以及確定當前脈沖間隔周期是否在平均脈沖周期附近的預定范圍內；其中如果脈沖在所述預定范圍內，則確定所述脈沖是有效的。
50.根據權利要求49所述的方法，其中優(yōu)選地利用多于3或6個且優(yōu)選地少于12或 15個脈沖，更優(yōu)選地利用9個脈沖確定所述平均值。
51.根據權利要求45或46所述的方法，其中所述范圍為平均脈沖周期的-20%-+20% 之間，-15% -+15%之間，或-12. 5% -12. 5%之間。
52.一種用于確定通過脈沖輸出流量計的流量的設備，包括 用于確定每個輸出脈沖是否有效的裝置；用于根據每個有效的輸出脈沖確定流量的裝置；用于根據多個輸出脈沖確定統計參數的裝置；用于利用統計參數，根據每個無效的輸出脈沖確定流量的裝置；以及用于將根據有效的輸出脈沖和無效的輸出脈沖確定的流量組合以確定總流量的裝置。
53.根據權利要求52所述的設備，其中所述流量是根據脈沖間隔周期確定的。
54.根據權利要求53所述的設備，其中經由查找表格確定所述流量。
55.根據權利要求M所述的設備，其中通過利用查找表格中的統計參數來確定流量， 并且利用由統計參數歸一化的當前脈沖間隔周期來修正在查找表格中找到的流量，以確定基于無效脈沖的流量。
56.根據權利要求52-55中任一項所述的設備，其中統計參數為所述多個輸出脈沖的脈沖間隔周期中值。
57.根據權利要求52-55中任一項所述的設備，其中統計參數為多個脈沖間隔周期中值的平均值。
58.根據權利要求52-55中任一項所述的設備，其中統計參數為所述多個輸出脈沖的平均脈沖間隔周期。
59.根據權利要求52-55中任一項所述的設備，其中統計參數為所述多個輸出脈沖的脈沖間隔周期眾數。
60.根據權利要求52-59中任一項所述的設備，其中優(yōu)選地利用多于3或6個且優(yōu)選地少于12或15個脈沖，更優(yōu)選地利用9個脈沖確定統計參數。
61.根據權利要求52-60中任一項所述的設備，其中用于確定每個輸出脈沖是否有效的裝置確定多個輸出脈沖的平均脈沖間隔周期；以及確定當前脈沖間隔周期是否在平均脈沖周期附近的預定范圍內；其中如果脈沖在所述預定范圍內，則確定所述脈沖是有效的。
62.根據權利要求61所述的設備，其中優(yōu)選地利用多于3或6個且優(yōu)選地少于12或 15個脈沖，更優(yōu)選地利用9個脈沖確定所述平均值。
63.根據權利要求61或62所述的設備，其中所述范圍為平均脈沖周期的-20%-+20% 之間，-15% -+15%之間，或-12. 5% -12. 5%之間。
64.一種在脈沖輸出雙向流量計中檢測流動方向的方法，包括下述步驟 分析第一感測裝置的多個輸出脈沖；分析第二感測裝置的多個輸出脈沖；以及根據所述兩個分析確定流動方向。
65.根據權利要求64所述的方法，還包括確定每個傳感器裝置的輸出脈沖是否有效的步驟。
66.根據權利要求65所述的方法，其中確定每個傳感器裝置的輸出脈沖是否有效的所述步驟包括下述步驟確定多個輸出脈沖的平均脈沖間隔周期(例如平均值)；以及確定當前脈沖間隔周期是否在平均脈沖周期附近的預定范圍內； 其中如果脈沖在所述預定范圍內，則確定所述脈沖是有效的。
67.根據權利要求64、65或66所述的方法，還包括下述步驟如果來自第一傳感器裝置的脈沖是有效的，則使與第一流動方向相關聯的第一寄存器遞增，并且使與第二流動方向相關聯的第二寄存器遞減；以及如果來自第二傳感器裝置的脈沖是有效的，則使第二寄存器遞增，并且使第一寄存器遞減；其中由具有較大的計數的寄存器確定流動方向。
68.根據權利要求67所述的方法，其中每個寄存器僅在達到閾值之前遞增。
69.根據權利要求68所述的方法，所述閾值優(yōu)選大于3或6且優(yōu)選小于12或15，更優(yōu)選地為9。
70.根據權利要求67、68或69所述的方法，其中所述遞減與所述遞增成比例。
71.根據權利要求70所述的方法，其中所述遞減比所述遞增大，優(yōu)選大兩倍，或四倍或十倍。
72.根據權利要求67-71中任一項所述的方法，還包括在一定時間周期內檢測不到輸出時清空兩個寄存器。
73.根據權利要求72所述的方法，其中所述時間周期取決于檢測不到輸出之前的脈沖間隔周期。
74.根據權利要求72或73所述的方法，其中所述時間周期是檢測不到輸出之前的脈沖間隔周期的倍數，所述倍數優(yōu)選大于1或3，優(yōu)選小于7或9，更優(yōu)選地為5。
75.—種在脈沖輸出雙向流量計中檢測流動方向的設備，包括 用于分析第一感測裝置的多個輸出脈沖的裝置；用于分析第二感測裝置的多個輸出脈沖的裝置；以及用于根據所述兩個分析確定流動方向的裝置。
76.根據權利要求75所述的設備，還包括用于確定每個傳感器裝置的輸出脈沖是否有效的裝置。
77.根據權利要求76所述的設備，其中確定每個傳感器裝置的輸出脈沖是否有效的所述裝置包括用于確定多個輸出脈沖的平均脈沖間隔周期的裝置；以及用于確定當前脈沖間隔周期是否在平均脈沖周期附近的預定范圍內的裝置；其中如果脈沖在所述預定范圍內，則確定所述脈沖是有效的。
78.根據權利要求75、76或77所述的設備，還包括如果來自第一傳感器裝置的脈沖是有效的，用于使與第一流動方向相關聯的第一寄存器遞增，并且使與第二流動方向相關聯的第二寄存器遞減的裝置；以及如果來自第二傳感器裝置的脈沖是有效的，用于使第二寄存器遞增，并且使第一寄存器遞減的裝置；其中由具有較大的計數的寄存器確定流動方向。
79.根據權利要求78所述的設備，其中每個寄存器僅在達到閾值之前遞增。
80.根據權利要求79所述的設備，所述閾值優(yōu)選大于3或6且優(yōu)選小于12或15，更優(yōu)選地為9。
81.根據權利要求78、79或80所述的設備，其中所述遞減與所述遞增成比例。
82.根據權利要求81所述的設備，其中所述遞減比所述遞增大，優(yōu)選大兩倍，或四倍或十倍。
83.根據權利要求78-82中任一項所述的設備，還包括在一定時間周期內檢測不到輸出時用于清空兩個寄存器的裝置。
84.根據權利要求83所述的設備，其中所述時間周期取決于檢測不到輸出之前的脈沖間隔周期。
85.根據權利要求83或84所述的方法，其中所述時間周期是檢測不到輸出之前的脈沖間隔周期的倍數，所述倍數優(yōu)選大于1或3，優(yōu)選小于7或9，更優(yōu)選地為5。
86.一種計算機程序產品，包括軟件代碼，當在數據處理設備上執(zhí)行時，所述軟件代碼進行權利要求38-51中任一項的步驟。
87.一種計算機程序產品，包括軟件代碼，當在數據處理設備上執(zhí)行時，所述軟件代碼進行權利要求64-74中任一項的步驟。
88.一種大體上如在此參照附圖描述的流管。
89.一種大體上如在此參照附圖描述的確定通過脈沖輸出流量計的流量的方法。
90.一種大體上如在此參照附圖描述的在脈沖輸出雙向流量計中檢測流動方向的方法。
91.一種結合根據權利要求1- 中任一項所述的流管的雙向流量計。
92.根據權利要求91所述的雙向流量計，還包括用于感測所述流體壓力波動的至少一個傳感器。
93.一種雙向流量計，結合有串聯連接在進口端和出口端之間的根據權利要求30-34 中任一項所述的兩個流管。
94.一種雙向流量計，結合有串聯連接在進口端和出口端之間的根據權利要求35-37 中任一項所述的兩個流管。
95. 一種雙向流量計，結合有根據權利要求75-85中任一項所述的用于在脈沖輸出雙向流量計檢測流動方向的設備，該雙向流量計還包括用于測量流量的裝置，所述裝置適于根據所確定的流動方向和沿這種確定的方向的流量的測量值測量流量。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于雙向流量計的流管，包括第一裝置(例如第一流動腔形式)，用于產生其頻率根據沿第一方向通過流量計的流體的流量變化的周期性壓力波動；和第二裝置(例如第一流動腔形式)，用于產生其頻率根據沿與第一方向相反的第二方向通過流量計的流體的流量變化的周期性壓力波動；其中所述第一產生裝置和第二產生裝置串聯連接在進口端和出口端之間。
文檔編號G01F1/32GK102209884SQ200980145040
公開日2011年10月5日 申請日期2009年9月11日 優(yōu)先權日2008年9月12日
發(fā)明者J·C·斯科特, M·L·桑德森, P·C·J·哈維, T·P·道爾 申請人:埃爾斯特計量有限公司