專利名稱：一體化質(zhì)量型平衡流量計(jì)及其一體化實(shí)流標(biāo)定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種流量計(jì)及其實(shí)流標(biāo)定方法，尤其涉及一種差壓式質(zhì)量流量測(cè)量系統(tǒng)及其一體化實(shí)流標(biāo)定方法。
背景技術(shù)：
一個(gè)完整的測(cè)量計(jì)包括兩個(gè)主要部件:傳感器與變送器?，F(xiàn)今大量使用的板型流量傳感器是標(biāo)準(zhǔn)孔板節(jié)流裝置。由于只有一個(gè)節(jié)流孔，孔兩邊的死區(qū)產(chǎn)生大量渦流，消耗流體動(dòng)能，會(huì)導(dǎo)致很大的永久壓力損失；隨機(jī)和雜亂渦流所形成的噪聲引起去壓點(diǎn)的信號(hào)波動(dòng)，使測(cè)量線性度與重復(fù)性降低；并需要很長(zhǎng)的直管段。2007年10月15日提交的專利號(hào)為200710162844.6、發(fā)明名稱為《平衡孔板》的中國(guó)專利公開(kāi)了一種高精度的AK平衡流量傳感器。針對(duì)常用的板型流量傳感器的技術(shù)缺陷，本系統(tǒng)采用了高精度的AK平衡流量傳感器，其性能遠(yuǎn)高于一般的板型流量傳感器，使得系統(tǒng)總體精度與綜合性能有很大提高。2006年8月10日提交的專利號(hào)為200620111092.1、實(shí)用新型名稱為《多參量智能
變送器》的中國(guó)專利公開(kāi)了一種多參量智能變送器，它將差壓變送器、壓力變送器、溫度變送器和流量積算儀結(jié)合為一體，可以作為流量變送器使用。各種測(cè)量部件由于不同的安裝造成各種測(cè)量誤差，各種部件的分別誤差綜合起來(lái)之后的誤差加大。另外，現(xiàn)有的多參量變送器絕大部分采用了電容式的差壓變送器與硅壓阻式的壓力變送器，還有少數(shù)采用復(fù)合硅壓阻式的壓力變送器，將壓力變送器安裝在差壓變送器的一側(cè)壓力腔內(nèi)，電氣引線從差壓變送器外引至上端主電路板。如圖1、圖2和圖3所示的三種現(xiàn)有的多參量變送器，電氣引線是從差壓變送器外通過(guò)管道引至主電路板。如圖4所示的又一種現(xiàn)有的多參量變送器，是通過(guò)外加罩殼將電氣引線封閉。這些方法均存在著設(shè)備總體可靠性差與外觀復(fù)雜等缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)目前兩項(xiàng)獨(dú)立的產(chǎn)品一板型流量傳感器和多參數(shù)流量變送器的缺陷，提出一種由平衡流量傳感器和多參數(shù)智能質(zhì)量流量變送器組成的一體化質(zhì)量型平衡流量計(jì)及其一體化實(shí)流標(biāo)定方法。為解決以上的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種一體化質(zhì)量型平衡流量計(jì)，包括通過(guò)連接部件相連的平衡流量傳感器和多參數(shù)智能質(zhì)量流量變送器。其中，平衡流量傳感器能夠安裝到待測(cè)管道中間以測(cè)量與流體相關(guān)的變量，多參數(shù)智能質(zhì)量流量變送器包括硬件部分和智能部分，用來(lái)檢測(cè)平衡流量傳感器測(cè)量到的變量并計(jì)算輸出流量值。對(duì)于上述的一體化質(zhì)量型平衡流量計(jì)，多參數(shù)智能質(zhì)量流量變送器(I)的硬件部分包括壓力變送器電氣引線的短管結(jié)構(gòu)。
對(duì)于上述的一體化質(zhì)量型平衡流量計(jì)，壓力變送器電氣引線大部分長(zhǎng)度位于多參量變送器(I)的側(cè)板內(nèi)，其余部分的長(zhǎng)度通過(guò)外部的短管(11)。對(duì)于上述的一體化質(zhì)量型平衡流量計(jì)，短管(11)的長(zhǎng)度為I厘米。對(duì)于上述的一體化質(zhì)量型平衡流量計(jì)，多參數(shù)智能質(zhì)量流量變送器(I)的智能部分集成有一組流量演算模型。對(duì)于上述的一體化質(zhì)量型平衡流量計(jì)，所述一組流量演算模型包括蒸汽流量計(jì)算模型、天然氣流量計(jì)算模型和常用液體溫度-密度數(shù)據(jù)庫(kù)、氣體溫壓補(bǔ)償、膨脹系數(shù)補(bǔ)償、動(dòng)態(tài)密度的計(jì)算補(bǔ)償、以及動(dòng)態(tài)雷諾數(shù)動(dòng)態(tài)曲線補(bǔ)償。一種用于上述的一體化質(zhì)量型平衡流量計(jì)的一體化實(shí)流標(biāo)定方法，利用多參數(shù)智能質(zhì)量流量變送器智能部分中集成的一組流量演算模型進(jìn)行校準(zhǔn)。本發(fā)明技術(shù)方案主要的優(yōu)點(diǎn)在于:1.一體化質(zhì)量型平衡流量計(jì)，用戶使用簡(jiǎn)單，安裝方便，用戶無(wú)需標(biāo)定，無(wú)需進(jìn)行復(fù)雜的設(shè)置。2.壓力變送器電氣線路的短管結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)，提高了多參量變送器可靠性。3.一體化質(zhì)量型平衡流量計(jì)，將由高精度的AK平衡流量傳感器和A系列多參數(shù)智能質(zhì)量流量變送器組成一體，并實(shí)施實(shí)流標(biāo)定，可最大程度將各傳感器誤差、部件誤差、安裝誤差、理論誤差、制作誤差等相抵與消除，大幅度提高了系統(tǒng)的測(cè)量精度，使流量測(cè)量范圍擴(kuò)大至1: 10。


圖1-圖4示出四種現(xiàn)有的多參量變送器；圖5A和圖5B分別從不同視角示出本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例所述的一體化質(zhì)量型平衡流量計(jì)；圖6示出圖5所示的流量計(jì)中的多參數(shù)智能質(zhì)量流量變送器；圖7示出本發(fā)明一體化質(zhì)量型平衡流量計(jì)中參量智能變送器智能部分所包括的動(dòng)態(tài)雷諾數(shù)動(dòng)態(tài)曲線補(bǔ)償。
具體實(shí)施例方式如圖5A和圖5B所示，本發(fā)明的一體化質(zhì)量型平衡流量計(jì)包括通過(guò)連接部件3相連的平衡流量傳感器2和多參數(shù)智能質(zhì)量流量變送器I。其中，平衡流量傳感器2能夠安裝到待測(cè)管道中間以測(cè)量與流體相關(guān)的變量，多參數(shù)智能質(zhì)量流量變送器I包括硬件部分和智能部分，用來(lái)檢測(cè)流量傳感器2測(cè)量到的流體變量并計(jì)算輸出流量值。因?yàn)楸景l(fā)明的流量計(jì)采用高精度的AK平衡流量傳感器2，其性能遠(yuǎn)高于一般的板型流量傳感器，所以流量計(jì)總體精度與綜合性能有很大提高。對(duì)于流量計(jì)中多參數(shù)智能質(zhì)量流量變送器I硬件部分的改進(jìn)，如圖6所示，多參數(shù)智能質(zhì)量流量變送器I的硬件部分包括壓力變送器電氣引線的短管結(jié)構(gòu)。多參量變送器I包括差壓變送器與壓力變送器，將壓力變送器安裝在差壓變送器一側(cè)的壓力腔內(nèi)，壓力變送器至上端主電路板的電氣線路大部分長(zhǎng)度位于多參量變送器的側(cè)板內(nèi)，僅有一部分長(zhǎng)度比如I厘米通過(guò)外部的短管11。這種短管結(jié)構(gòu)與上述各種現(xiàn)有技術(shù)方案相比，提高了可靠性，外觀未受影響，有明顯的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。對(duì)于流量計(jì)中多參數(shù)智能質(zhì)量流量變送器I智能部分的改進(jìn)，多參數(shù)智能質(zhì)量流量變送器部件I的智能部分集成多種補(bǔ)償即一組流量演算模型和流量仿真技術(shù)進(jìn)行校準(zhǔn)，其中包括蒸汽流量計(jì)算模型(1967IFC)、天然氣流量計(jì)算模型(AGANX19)和常用液體溫度-密度數(shù)據(jù)庫(kù)，以及氣體溫壓補(bǔ)償、膨脹系數(shù)補(bǔ)償、動(dòng)態(tài)密度的計(jì)算補(bǔ)償，還包括動(dòng)態(tài)雷諾數(shù)動(dòng)態(tài)曲線補(bǔ)償，如圖7所示。由于本發(fā)明的流量計(jì)實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)的雷諾數(shù)補(bǔ)償，因此在以水或空氣作介質(zhì)進(jìn)行標(biāo)定之后，可以方便地轉(zhuǎn)換成用于其他任一種用戶介質(zhì)。本發(fā)明的流量計(jì)將流量測(cè)量的兩大主要部件傳感器與變送器組成一體化的流量計(jì)，大大減少了由于引壓管的不同安裝位置以及傳感器的加工誤差造成的測(cè)量差壓的誤差，并減少了計(jì)算后的流量誤差。針對(duì)各種部件的分別誤差綜合起來(lái)之后的誤差的加大，本發(fā)明的流量計(jì)采用了一體化標(biāo)定和數(shù)據(jù)補(bǔ)償，最大限度地消除和抵消了各部件和各傳感器的分別的誤差。本發(fā)明一體化質(zhì)量型平衡流量計(jì)的最具有優(yōu)勢(shì)的特征是利用上述集成的流量演算模型進(jìn)行一體化實(shí)流標(biāo)定，可將各傳感器誤差、部件誤差、安裝誤差、理論誤差、制作誤差等一并相抵與消除，將以最完善的方式達(dá)到最好的系統(tǒng)測(cè)量精度。本發(fā)明的流量計(jì)由高精度的AK平衡流量傳感器和A系列多參數(shù)智能質(zhì)量流量變送器通過(guò)連接部件連接構(gòu)成，集成多種補(bǔ)償即流量演算模型，通過(guò)實(shí)流標(biāo)定和流量仿真技術(shù)進(jìn)行校準(zhǔn)。本發(fā)明一體化質(zhì)量型平衡流量計(jì)有優(yōu)良的性能并極大地方便用戶使用。實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一標(biāo)定，使流量測(cè)量范圍擴(kuò)展到1: 10，測(cè)試精度有很大的提高。
權(quán)利要求
1.一種一體化質(zhì)量型平衡流量計(jì)，其特征在于包括通過(guò)連接部件(3)相連的平衡流量傳感器(2)和多參數(shù)智能質(zhì)量流量變送器(1)，其中，平衡流量傳感器(2)能夠安裝到待測(cè)管道中間以測(cè)量與流體相關(guān)的變量，多參數(shù)智能質(zhì)量流量變送器(I)包括硬件部分和智能部分，用來(lái)檢測(cè)平衡流量傳感器(2)測(cè)量到的變量并計(jì)算輸出流量值。
2.如權(quán)利要求1所述的一體化質(zhì)量型平衡流量計(jì)，其特征在于多參數(shù)智能質(zhì)量流量變送器(I)的硬件部分包括壓力變送器電氣引線的短管結(jié)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求2所述的一體化質(zhì)量型平衡流量計(jì)，其特征在于壓力變送器電氣引線大部分長(zhǎng)度位于多參量變送器(I)的側(cè)板內(nèi)，其余部分的長(zhǎng)度通過(guò)外部的短管(11)。
4.如權(quán)利要求3所述的一體化質(zhì)量型平衡流量計(jì)，其特征在于短管(11)的長(zhǎng)度為I厘米。
5.如權(quán)利要求1所述的一體化質(zhì)量型平衡流量計(jì)，其特征在于多參數(shù)智能質(zhì)量流量變送器(I)的智能部分集成有一組流量演算模型。
6.如權(quán)利要求5所述的一體化質(zhì)量型平衡流量計(jì)，其特征在于所述一組流量演算模型包括蒸汽流量計(jì)算模型、天然氣流量計(jì)算模型和常用液體溫度-密度數(shù)據(jù)庫(kù)、氣體溫壓補(bǔ)償、膨脹系數(shù)補(bǔ)償、動(dòng)態(tài)密度的計(jì)算補(bǔ)償、以及動(dòng)態(tài)雷諾數(shù)動(dòng)態(tài)曲線補(bǔ)償。
7.一種用于如上述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的一體化質(zhì)量型平衡流量計(jì)的一體化實(shí)流標(biāo)定方法，其特征在于利用多參數(shù)智能質(zhì)量流量變送器(I)智能部分中集成的一組流量演算模型進(jìn)行校準(zhǔn)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種一體化質(zhì)量型平衡流量計(jì)及其一體化實(shí)流標(biāo)定方法。該流量計(jì)包括通過(guò)連接部件(3)相連的平衡流量傳感器(2)和多參數(shù)智能質(zhì)量流量變送器(1)。其中，平衡流量傳感器(2)能安裝到待測(cè)管道中間以測(cè)量與流體相關(guān)的變量，多參數(shù)智能質(zhì)量流量變送器(1)包括硬件部分和智能部分，用來(lái)檢測(cè)平衡流量傳感器(2)測(cè)量到的變量并計(jì)算輸出流量值。該流量計(jì)的一體化實(shí)流標(biāo)定方法利用多參數(shù)智能質(zhì)量流量變送器(1)智能部分中集成的一組流量演算模型進(jìn)行校準(zhǔn)。該流量計(jì)使用簡(jiǎn)單，安裝方便，用戶無(wú)需標(biāo)定，無(wú)需復(fù)雜設(shè)置；由平衡流量傳感器和多參數(shù)智能質(zhì)量流量變送器組成并實(shí)施實(shí)流標(biāo)定，可抵消各種誤差，提高測(cè)量精度。
文檔編號(hào)G01F1/76GK103090918SQ20111033236
公開(kāi)日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2011年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月27日
發(fā)明者周人, 陳家祥 申請(qǐng)人:上海科洋科技發(fā)展有限公司