專利名稱：分段計量的流量計的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種流量計，具體地說，是關于一種安裝于管道中的，按瞬時流量或時間分段，對流經管道的流體介質進行流量計量的流量計。
背景技術：
目前，國內外已經公開的，和已經形成產品的各種流量計，都有一個共同的局限，就是只記錄累計流量，不記錄流體流經時的流量變化過程?，F在許多流體計量場合，尤其是貿易結算的計量，影響一個結算周期內交易金額的因素，不光是這個周期內的簡單累計流量，而且還與瞬時流量和流經的時段有關。
比較典型的是蒸汽的交易，供需雙方除了要約定蒸汽的單價以外，往往還要約定一個使用中不能超過的最大蒸汽流量，而且這個最大流量要在開戶時通過一次性的繳費(開戶費)來購買，因為它與供方的供汽設施投資直接相關。實際交易中可能發(fā)生超流量用汽的情況，有些情況下超流量用汽，會造成管網壓力失衡，殃及其他用戶的用汽，轉而損害供方的利益；但也有些情況是超流量用汽并不妨礙管網運行，只是違約侵害供方利益。一般情況下，瞬時流量的控制手段在用戶一端，用戶的間斷性超流量用汽，現有的蒸汽流量計不能做出記錄，供方也不易發(fā)現，這種不公平的交易狀況不容易解決。
蒸汽是一種特殊的能源商品，不易存儲，供汽的均衡性對系統(tǒng)的效率影響很大，是影響蒸汽生產成本的重要因素之一。但用戶的實際用汽過程卻往往并不均衡，現有的手段讓每個用戶都均勻用汽幾乎不可能做到，因此解決均衡供汽一直是降低蒸汽生產成本的一個難題。在多個用戶的情況下，如果各個用戶的用汽的不均衡特性相似，會加劇不均衡性；然而如果設法讓用戶相互避開用汽高峰，讓他們的用汽規(guī)律相互補充，還是有可能大大改善供汽均衡性，提高系統(tǒng)效率的，但目前缺乏簡單易用的手段。

發(fā)明內容
本發(fā)明為解決上面的問題提供了一種簡單工具，它克服了現有流量計單純計量累計流量的局限性，為一些特殊流體商品的公平合理交易創(chuàng)造了全新的途徑。它包括流速傳感器、溫度補償傳感器、壓力補償傳感器、數據處理器、固化于數據處理器中的程序、通訊接口、顯示盤、按鍵、電源、關聯(lián)電路和殼體，其中數據處理器、通訊接口、顯示盤、按鍵和電源裝在同一殼體中，流速傳感器、溫度補償傳感器和壓力補償傳感器安裝于測量管段上。采用的技術方案，一是改進固化于數據處理器中的程序，將瞬時流量的測量范圍設置成若干個接續(xù)的流量段，將一天24小時工作周期設置成若干個接續(xù)的時間段，分別計量介質流經過程中在各流量段和時間段上的累計流量；二是改進流量計的顯示盤，使其不僅顯示累計流量和瞬時流量，還顯示瞬時流量段或時間段的設置、當前所處的流量段或時間段、和各流量段或時間段上的累計流量。圖1是固化于數據處理器中的程序新增加的部分中，生成分段計量數據的一個流程圖。圖2是一個可以實現分段計量的使用LCD的顯示盤設計方案，其中時間段采用一位數碼0-9來顯示，時間段內的進程情況，用一個8段小方框組成的條狀指示器顯示，指示器自左向右指示本時段從開始到結束的時間進程；流量段用一位字符A-Z來顯示，瞬時流量在流量段內的相對大小，采用一個16段小方框組成條狀指示器顯示，指示器自左向右顯示瞬時流量由小到大；該顯示方式既能顯示當前所處的時間或流量段，又能夠動態(tài)顯示出當前所處段內的細節(jié)，便于用戶觀察流量狀況，并調節(jié)介質流量。查閱流量段和時間段設置的詳細情況和分段計量的各數據，則通過流量計的數據顯示功能來實現，通過按鍵的配合，按順序逐一瀏覽每一個段的設置數據和分段計量的結果，數據顯示功能是已有流量計具備的，稍加修改增加顯示回路和條目即可實現。
對于蒸汽的計量，應用本發(fā)明的做法是，客戶用汽量集中的高峰時段，蒸汽價格高一些，用汽低谷時段則價格低一些，以促使部分客戶選擇低谷用汽；在約定流量段之外的用汽，例如很低流量用汽或超流量用汽，蒸汽價格要高一些，以促使用戶采取措施均衡用汽。那么前面所說的超流量用汽問題，就可以采用價格杠桿來解決。
除了蒸汽外，其他有類似情況的計量，都可以采用本發(fā)明。


圖1所示是本發(fā)明在固化在數據處理器中的程序中增加的，生成分段計量數據功能的一個流程。其中的ΔL是流量計一個測量周期中測量計算得到的流量增量，它是由已有流量計的固化程序在本流程之前測量完成的，并儲存于數據處理器的存儲單元中；Δt是計時單位；其它各符號(也代表相應的存儲單元)的定義如下S累計用熱總量；SAA流量段累計流量；
SBB流量段累計流量；SCC流量段累計流量；St11時段累計流量；St22時段累計流量；St33時段累計流量；SA1、SA2、SA3分別是A流量段在1、2、3時段上的累計流量；SB1、SB2、SB3分別是B流量段在1、2、3時段上的累計流量；SC1、SC2、SC3分別是C流量段在1、2、3時段上的累計流量；圖2所示是本發(fā)明改進的一個使用LCD的，能夠實現分段計量的，顯示盤改進部分的技術方案。其中，上部分為數據及其名稱或代碼顯示區(qū)，下部分為分段和其工作狀況顯示區(qū)，1顯示數據名稱或代碼(漢字或字符)，2顯示計量數據或瀏覽分段設置數據(數碼)，3顯示數據的計量單位(字符)，4顯示當前所處的時間段代碼(數碼)，5顯示時間段內的進程指示器，6顯示所處的流量段代碼(字符)，7顯示瞬時流量在流量段內的瞬時流量指示器。
具體實施例方式
假設流量計的量程為300，瞬時流量分為三個段A段0-100；B段100-200；C段200-300；時間分為三個段1時段7:00-16:00；2時段16:00-22:00；3時段22:00-7:00；表1

表1中，SA1...SA3，SB1...SB3，SC1...SC3，SA，SB，SC，St1...St3，S分別表示分段計量的各個數值和其在數據處理器中對應的存儲單元。表1中各個累計值之間的關系如下SA＝SA1+SA2+SA3 SB＝SB1+SB2+SB3 SC＝SC1+SC2+SC3St1＝SA1+SB1+SC1St2＝SA2+SB2+SC2St3＝SA1+SB2+SC3S＝St1+St2+St3 或 S＝SA+SB+SC實施本發(fā)明的技術要點如下1、分段計量的方法。流量段的表達采用上限法，即一個段只用其上限的數值來表示，例如上面例子中的A段用100表示，B段用200表示，C段用300表示；時間段采用開始時間表示法，并用24小時制，即每個時間段都用其開始時間來表示，例如上面的例子中的1時段用7:00表示，2時段用16:00表示，3時段用22:00表示。這些數據存放于數據處理器的EEPROM中，寫入這些數據要利用已有流量計的數據寫入功能，如用電腦或編程器通過通訊接口寫入，也可以在流量計出廠前寫入，一般不給最終用戶提供改寫的手段。圖1提供了一段分段累計流量的流程，將這段流程嵌入到已有流量計數據處理器的程序中，每個測量周期執(zhí)行一次。該程序的功能是，將每一個測量周期中已有流量計的測量程序所測得的流量增量累加到相應的分段數據存儲單元中。過程是這樣實現的，進入該程序后，首先判斷當前所處的流量段，對于上面的例子，先判斷當前瞬時流量是否小于100，若是為A段，若不是再判斷是否小于200，若是為B段，否則為C段；判斷完成后，分別進入A，B，C的處理流程；在各流量段的處理流程內，首先判斷當前所處的時間段，與已有流量計時鐘單元的當前時間比較，大于等于7:00小于16:00為1時段，大于等于16:00小于22:00為2時段，大于22:00或小于7:00為3時段，由此進入各流量段內的各時間段處理流程。各段的處理流程中，完成分段流量的累計和時間的累計，過程是相似的，將流量增量累加到相應的存儲單元。
2、分段數據的顯示方法。如圖2所示，顯示盤上設置能夠顯示十進位數碼、英文字母或漢字以及特定符號標志的顯示原件，該顯示原件上有兩部分顯示區(qū)，一部分為數據顯示區(qū)，通過按鍵選擇，可以每次顯示一組數據，每組數據包括一個符合量程和精度要求的數碼(如瞬時流量)、該數據的名稱(英文或漢字)或代碼以及該數據的計量單位；另一部分為狀態(tài)和標志顯示區(qū)，顯示當前所處的流量段和時間段的編號、當前所處的顯示狀態(tài)、和當前所處的功能狀態(tài)。只要本發(fā)明進入正常計量工作狀態(tài)，當前所處的流量段和時間段就會顯示，時間段用一位數碼顯示，流量段則用一個字符顯示，并且都配以條狀指示器，輔助顯示段內的工作進程。這種現實方式既能觀察當前所處的段，又便于觀察當前所處段中的相對位置，讓用戶觀察和調整瞬時流量在對自己最有利的狀態(tài)。
條狀指示器由若干個小方形顯示框排成一個顯示條構成，每個小顯示框有兩種顯示狀態(tài)，白色和黑色；時間段指示器，自左向右的小方框逐個由白變黑，表示本時段的開始到結束，每個時段都均分為8小段，分別對應到8個小顯示框上，變黑的小方框個數按比例顯示本時段已經過去的時間；對瞬時流量指示器，自左向右的小方框逐個由白變黑，則按比例顯示瞬時流量在本段內由小到大，每個流量段都均分為16小段，分別對應到16個小顯示框上，變黑的小方框個數按比例顯示當前瞬時流量在本段中的相對大小。
3、分段數據的編程方法有兩種，一種是固定編程分段，即分幾個流量段和時間段，在使用中不能改變，而各個段的范圍是可以通過編程設置來改變的；另一種是可編程分段，即分幾個段和各個段的范圍都是可以通過編程設置來改變的。數據處理器的內裝程序的一些需要編程設置的數據，可用數據處理器的EEPROM存儲。例如，需要設置幾個分段，每個分段的范圍，都是由外部的計算機或編程器寫入EEPROM，流量計本身不能更改這些數據。
4、所說的通訊接口是雙向的，屬已有流量計的成熟技術，既能將初始化數據輸入到數據處理器，又能將數據處理器內的設置參數和計量結果輸出到外部的計算機或抄表裝置。通訊接口可以使有線的也可以是無線的。
權利要求
1.一種分段計量的流量計，由流量傳感器、溫度補償傳感器、壓力補償傳感器、數據處理器、固化于數據處理器中的程序、通訊接口、顯示盤、按鍵和電源，通過相關電路連接而成，其中數據處理器、通訊接口、顯示盤、按鍵和電源裝在同一殼體中，流量傳感器、溫度補償傳感器和壓力補償傳感器安裝于測量管段上，它能夠測量和顯示流體介質的累計流量和瞬時流量，其特征是，所說流量計的瞬時流量測量范圍被設置成若干個接續(xù)的流量段，一天24小時工作周期被設置成若干個接續(xù)的時間段，可分別計量介質流經過程中在各所說流量段或時間段上的累計流量。
2.根據權利要求1所說的分段計量的流量計，其特征是，所說流量段至少設置為2段，所說時間段至少設置為2段。
3.根據權利要求2所說的分段計量的流量計，其特征是，可以只有所說流量段，也可以只有所說時間段，也可以兩者都有。
4.根據權利要求3所說的分段計量的流量計，其特征是，所說顯示盤能夠顯示流量段或時間段設置數據、當前所處的流量段或時間段、各個流量段或時間段上的累計流量。
5.根據權利要求1所說的分段計量的流量計，其特征是，所說數據處理器，是指單片計算機，或單片計算機與擴展的接口電路、RAM、ROM、PROM、EEPROM和其它外圍功能芯片的組合。
全文摘要
一種分段計量管道內流體介質流量的流量計，包括流速傳感器、溫度補償傳感器、壓力補償傳感器、數據處理器、內裝的控制程序、通訊接口、顯示盤、按鍵、電源和殼體，其特點是它將瞬時流量或一天24小時工作周期設置為多個接續(xù)的段，分別計量流體介質在各個流量段和時間段上的累計流量。本發(fā)明用于那些不單單要求累計流量，還要求與瞬時流量和流經時段進行關聯(lián)計量的場合，例如以峰谷價格進行貿易結算的計量。
文檔編號G01F1/00GK1598495SQ200410073669
公開日2005年3月23日 申請日期2004年8月31日 優(yōu)先權日2004年8月31日
發(fā)明者王春生 申請人:王舒嫻