專利名稱：一體化智能流量計的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于IT產(chǎn)業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及ー種一體化智能流量計。
背景技術(shù)：
目前，國內(nèi)エ業(yè)流量測量領(lǐng)域中普遍采用孔板、噴嘴和文丘里管作為節(jié)流裝置的差壓式流量計，為了保證測量精度，采用上述結(jié)構(gòu)的壓差式流量計要求節(jié)流件的上下游必須有一定長度的直管段；而在很多的場合，在極有限的距離內(nèi)分布有T形管道、L形彎管、閥門、變徑管等元件，由于安裝空間的限制，節(jié)流件上下游的直管段很短，造成測量段管道 內(nèi)流體的擾動極大，使得在這種場合下流體的精確測量非常困難。傳統(tǒng)差壓流量計還存在著流出系數(shù)不穩(wěn)定，線性差，重復性不好，準確度因受諸多因素影響也不高，易磨損，壓カ損失較大，量程比(范圍度)小，現(xiàn)場安裝要求的直管段過長等缺點。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足而提供一種一體化智能流量計。本實用新型的技術(shù)方案是ー種一體化智能流量計，由測量管、上游壓カ傳感器組件、下游壓カ傳感器組件、安裝支架、計算機數(shù)據(jù)處理単元、上游流動調(diào)整器、內(nèi)置芯體、下游流動調(diào)整器和溫度傳感器組成。測量管為ー個圓形的筒體，在筒體的兩端分別設有復數(shù)個上游取壓孔和復數(shù)個下游取壓孔，上游取壓孔和下游取壓孔都均勻布置在筒體上，在每個上游取壓孔上分別設有ー個上游取壓孔過濾器，在每個下游取壓孔上分別設有ー個下游取壓孔過濾器，上游取壓孔和下游取壓孔之間靠近上游取壓孔的位置設有ー個溫度傳感器取樣孔，溫度傳感器取樣孔上設有溫度傳感器安裝座。上游壓カ傳感器組件由上游壓カ傳感器、上游三通連接器、上游反吹電磁閥、上游取壓孔過濾器接頭、上游壓カ傳感器接頭和上游反吹電磁閥接頭組成，上游壓カ傳感器通過上游壓カ傳感器接頭以螺紋連接方式安裝在上游三通連接器的直通一端，上游取壓孔過濾器接頭以螺紋連接方式安裝在上游三通連接器的直通另一端，上游反吹電磁閥通過上游反吹電磁閥接頭以螺紋連接方式安裝在上游三通連接器的側(cè)通端，上游壓カ傳感器的壓カ信號輸出端通過導線連接到上游壓カ傳感器組件的壓カ信號輸出端，上游反吹電磁閥的控制端通過導線連接到上游壓カ傳感器組件的控制輸入端。下游壓カ傳感器組件和上游壓カ傳感器組件的結(jié)構(gòu)形式一祥。內(nèi)置芯體由前段圓錐體、中段圓柱體、尾段圓錐體和中間芯棒組成，前段圓錐體、中段圓柱體和尾段圓錐體固定安裝在中間芯棒，并與中間芯棒處在同一軸線上。前段圓錐體的錐角al為16° 24°，長度Ll=2 3X(D — d)，其中D測量管內(nèi)徑，d為中段圓柱體直徑；中段圓柱體的長度L2=d;尾段圓錐體的錐角a2為4° 18°，長度L3>d。上游流動調(diào)整器由中心整流錐體、六片葉片和外環(huán)組成，葉片呈徑向均勻布置在外環(huán)的內(nèi)圈，中心整流錐體與外環(huán)同軸，并通過葉片與外環(huán)固為一體。[0010]下游流動調(diào)整器與上游流動調(diào)整器的結(jié)構(gòu)形式一祥。計算機數(shù)據(jù)處理単元由數(shù)據(jù)處理器DSP、RS232或RS484通信器、壓カ數(shù)據(jù)4_20mA電流變送器、流速數(shù)據(jù)4-20mA電流變送器、流量數(shù)據(jù)4-20mA電流變送器、無線數(shù)據(jù)通信器、直流穩(wěn)壓電源和與上游壓カ傳感器組件和下游壓カ傳感器組件的總數(shù)量之和相等的復數(shù)個功率驅(qū)動器組成其中，計算機數(shù)據(jù)處理単元的壓カ信號輸入端一一對應連接到內(nèi)置在數(shù)據(jù)處理器DSP內(nèi)部的壓カ模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸入端·，輸入端的數(shù)量與上游壓カ傳感器組件和下游壓カ傳感器組件的總數(shù)量之和相等；計算機數(shù)據(jù)處理単元的溫度信號輸入端連接到內(nèi)置在數(shù)據(jù)處理器DSP內(nèi)部的溫度模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸入端；數(shù)據(jù)處理器DSP的輸出端分別連接到RS232或RS484通信器的輸入端、壓カ數(shù)據(jù)4-20mA電流變送器的輸入端、流速數(shù)據(jù)4-20mA電流變送器的輸入端、流量數(shù)據(jù)4_20mA電流變送器的輸入端、無線數(shù)據(jù)通信器的輸入端和復數(shù)個功率驅(qū)動器的輸入端；功率驅(qū)動器的輸入端一一對應連接到數(shù)據(jù)處理器DSP的輸出端的控制輸出端，功率驅(qū)動器的輸出端一一對應連接到計算機數(shù)據(jù)處理単元的控制輸出端；直流穩(wěn)壓電源供給計算機數(shù)據(jù)處理単元和全部外圍電氣元件所需要的電源。測量管和安裝在其內(nèi)部的內(nèi)置芯體構(gòu)成內(nèi)文丘里管節(jié)流件，內(nèi)置芯體的徑向外表面幾何輪廓與經(jīng)典文丘里管內(nèi)表面幾何輪廓相似，它與測量管內(nèi)表面之間構(gòu)成ー個變徑環(huán)形過流縫隙，流體通過時的節(jié)流過程與經(jīng)典文丘里管、環(huán)形孔板的節(jié)流過程相似；內(nèi)文丘里管節(jié)流件的喉部是內(nèi)置芯體的中段圓柱面外圓與測量管內(nèi)圓之間構(gòu)成的環(huán)形縫隙；內(nèi)文丘里管節(jié)流件的節(jié)流直徑比β定義為等效β I值，所述等效β I值是指所述喉部環(huán)形過流通道橫截面面積折算成具有相同流通面積的圓形節(jié)流孔的等效孔徑沿與測量管內(nèi)徑D之比，即β ニ dl/D，而dl ニ4b2-d2(這里為內(nèi)置芯體的中段圓柱面直徑)，因此所述等效β 值的數(shù)學表達式為β Iニ ./o2-d2 /D進行流量計算時，用所述等效孔徑Λ=替代中華人民共和國國家標準
GB/2624中的經(jīng)典文丘里管圓筒形喉部直徑d，然后按照經(jīng)典文丘里管的計算方法進行計算。上游流動調(diào)整器和下游流動調(diào)整器固定安裝在測量管的筒體內(nèi)；上游流動調(diào)整器采用徑向葉片式結(jié)構(gòu)，固定安裝在測量管筒體上的上游取壓孔內(nèi)側(cè)，處在內(nèi)置芯體的上游，具有流體整流器和均衡器的作用；下游流動調(diào)整器也采用徑向葉片式結(jié)構(gòu)，固定安裝在測量管筒體上的下游取壓孔外側(cè)，具有流體整流器和均衡器的作用；內(nèi)置芯體安裝在測量管筒體內(nèi)，內(nèi)置芯體的中間芯棒前端安裝在上游流動調(diào)整器上的中心整流錐體軸孔內(nèi)，內(nèi)置芯體的中間芯棒后端安裝在下游流動調(diào)整器上的中心整流錐體軸孔內(nèi)；測量管和安裝在其內(nèi)部的內(nèi)置芯體構(gòu)成內(nèi)文丘里管節(jié)流件。上游取壓孔過濾器上均安裝一個上游壓カ傳感器組件，上游壓カ傳感器組件上的上游取壓孔過濾器接頭和測量管筒體上的上游取壓孔過濾器通過螺紋連接方式連接在一起;下游取壓孔過濾器上均安裝一個下游壓カ傳感器組件，下游壓カ傳感器組件上的下游取壓孔過濾器接頭和測量管筒體上的下游取壓孔過濾器通過螺紋連接方式連接在一起;溫度傳感器安裝在溫度傳感器安裝座上，通過螺紋連接方式連接在一起，溫度傳感器的溫度信號輸出端通過導線連接到計算機數(shù)據(jù)處理単元的溫度信號輸入端。安裝支架固定安裝在上游三通連接器和下游三通連接器的管道上，計算機數(shù)據(jù)處理單元固定安裝在安裝支架上；上游壓カ傳感器組件和下游壓カ傳感器組件上的壓カ信號輸出端均通過導線一一對應連接到計算機數(shù)據(jù)處理単元的壓カ信號輸入端，上游壓カ傳感器組件和下游壓カ傳感器組件上的控制輸入端均通過導線一一對應連接到計算機數(shù)據(jù)處 理單元的控制輸出端。本實用新型的進ー步技術(shù)方案是上游壓カ傳感器組件的安裝數(shù)量不少于兩個，下游壓カ傳感器組件的安裝數(shù)量不少于兩個，上游壓カ傳感器組件的安裝數(shù)量與下游壓カ傳感器組件的安裝數(shù)量可以相等，也可以不相等。本實用新型工作原理如下安裝在流量計測量管的筒體內(nèi)部的上游流動調(diào)整器和下游流動調(diào)整器在節(jié)流前后對管道內(nèi)的流體速度分布梯度以及可能存在的各種非軸對稱速度分布進行有效的流動調(diào)整(整流)，流體在通過上游流動調(diào)整器和下游流動調(diào)整器時，在整流過程中消除了流體中旋轉(zhuǎn)的、方向雜亂的湍流，并且引導流體流動的方向使其有序化，這對于流量的精確測定奠定了重要基礎(chǔ)；經(jīng)過整流后的流體通過測量管和置于其內(nèi)部的內(nèi)置芯體所構(gòu)成的內(nèi)文丘里管節(jié)流件，內(nèi)置芯體的徑向外表面幾何輪廓與經(jīng)典文丘里管內(nèi)表面幾何輪廓相似，與測量管內(nèi)表面之間構(gòu)成ー個變徑環(huán)形過流縫隙，流體通過時的節(jié)流過程與經(jīng)典文丘里管、環(huán)形孔板的節(jié)流過程相似；在內(nèi)置芯體的上游，與所述上游取壓ロ連通的上游壓カ傳感器采集上游靜壓カ信號，在內(nèi)置芯體的下游，與所述下游取壓ロ連通的下游壓カ傳感器采集下游靜壓力信號。采用復數(shù)個上游壓カ傳感器和復數(shù)個下游壓カ傳感器采集上游靜壓力信號和下游靜壓力信號，克服了目前采用均壓環(huán)均衡壓カ時所不能避免的壓カ波動現(xiàn)象，大大提高了測量精度。全部上游壓カ傳感器采集的上游靜壓信號送計算機數(shù)據(jù)處理単元，經(jīng)計算機數(shù)據(jù)處理單元內(nèi)置的壓カ模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，經(jīng)過軟件濾波后再計算上游靜壓信號的平均值以消除測量誤差；全部下游壓カ傳感器采集的下游靜壓信號送所述計算機數(shù)據(jù)處理単元，經(jīng)計算機數(shù)據(jù)處理単元內(nèi)置的壓カ模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，經(jīng)過軟件濾波后再計算下游靜壓信號的平均值以消除測量誤差；計算機數(shù)據(jù)處理単元根據(jù)上游靜壓信號的平均值和下游靜壓信號的平均值計算流體流速、流量和管道壓力，再根據(jù)溫度傳感器采集的溫度信號對流速、流量和管道壓カ進行溫度補償后變換成エ業(yè)標準的數(shù)字信號或エ業(yè)標準的4-20mA電流信號通過有線或無線輸出；在測量期間，計算機數(shù)據(jù)處理單元控制各個上游反吹電磁閥和下游反吹電磁閥關(guān)閉，以保證測量精度；在非測量期間，計算機數(shù)據(jù)處理單元控制各個上游反吹電磁閥和下游反吹電磁閥開啟，壓カ大于測量管管內(nèi)壓カ的介質(zhì)通過各個取壓ロ進入測量管內(nèi)，吹干凈取壓口內(nèi)部積污。本實用新型采用內(nèi)文丘里管作為節(jié)流件，在使用過程中不存在孔板節(jié)流件的銳緣磨蝕與積污問題，通過安裝在流量計內(nèi)部的流動調(diào)整器對節(jié)流前管道內(nèi)流體速度分布梯度以及可能存在的各種非軸對稱速度分布進行有效的流動調(diào)整(整流)，提高了測量的準確度與穩(wěn)定性，采用復數(shù)個壓カ傳感器采集壓力信號，集成的數(shù)據(jù)處理計算機對采集的壓カ信號進行模數(shù)轉(zhuǎn)換、軟件濾波、平均值計算和流速、流量運算，溫度傳感器采集的溫度信號進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，對流速、流量和管道壓カ進行溫度補償后變換成エ業(yè)標準的數(shù)字信號或エ業(yè)標準的4-20mA電流信號通過有線或無線輸出，能 夠?qū)崿F(xiàn)長期穩(wěn)定、準確的在線計量，可以部分取代振動式質(zhì)量流量計、超聲流量計等高價位流量儀表，尤其在現(xiàn)場不具備長直管段安裝條件吋，具有獨特的計量優(yōu)勢。本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下特點I.采用復數(shù)個壓カ傳感器采集壓力信號，以克服目前采用均壓環(huán)均衡壓カ時所不可避免的壓カ波動現(xiàn)象，大大提高了測量精度。2.安裝在流量計測量管的筒體內(nèi)部的上游流動調(diào)整器和下游流動調(diào)整器在節(jié)流前后對流體進行整流，因此對安裝直管段要求極低，能有效避免或減少測量的附加誤差。3.流量計中集成的數(shù)據(jù)處理計算機對采集的壓カ信號進行模數(shù)轉(zhuǎn)換、軟件濾波、平均值計算和流速流量計算，并對流速、流量和管道壓カ進行溫度補償，輸出的數(shù)據(jù)變換成エ業(yè)標準的數(shù)字信號或エ業(yè)標準的4-20mA電流信號通過有線或無線輸出，測量精度高，抗干擾能力強。4.測量穩(wěn)定性在現(xiàn)有各類差壓流量計中最好。5.對介質(zhì)適應能力強。6.適用雷諾數(shù)范圍寬。7.壓カ損失小，約為孔板流量計的1/3，節(jié)能效果好。
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型的詳細結(jié)構(gòu)作進一歩描述。

附圖I為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2為附圖I的左視圖；附圖3為測量管I結(jié)構(gòu)示意圖；附圖4為附圖3中的A-A剖視圖；附圖5為上游流動調(diào)整器3結(jié)構(gòu)示意圖；附圖6為附圖5中的B-B剖視圖；附圖7為上游壓カ傳感器組件4結(jié)構(gòu)示意圖；附圖8為內(nèi)置芯體2的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖9為計算機數(shù)據(jù)處理単元5的電原理圖。
具體實施方式
實施例ー種一體化智能流量計，包括測量管I、內(nèi)置芯體2、上游流動調(diào)整器3、兩個上游壓カ傳感器組件4、計算機數(shù)據(jù)處理単元5、安裝支架6、溫度傳感器7、過濾器接頭座8、溫度傳感器安裝座9、過濾器10、兩個下游壓カ傳感器組件11和下游流動調(diào)整器12。測量管I為ー個圓形的筒體，在測量管I的筒體一端設有兩個上游取壓孔1-1，兩個上游取壓孔1-1對稱布置在測量管I的筒體上。在測量管I的筒體另一端設有兩個下游取壓孔1-3，兩個下游取壓孔1-3對稱布置在測量管I的筒體上。在上游取壓孔1-1和下游取壓孔1-3上分別固定焊接有一個過濾器接頭座8，每個過濾器接頭座8的通孔內(nèi)都設有ー個過濾器10 ;上游取壓孔1-1和下游取壓孔1-3之間靠近上游取壓孔1-1的位置設有ー個溫度傳感器取樣孔1-2，溫度傳感器取樣孔1-2上固定焊接有ー個溫度傳感器安裝座1-2，溫度傳感器7安裝在溫度傳感器安裝座1-2上。上游壓カ傳感器組件4由上游壓カ傳感器4-1、上游三通連接器4-2、上游反吹電磁閥4-3、上游取壓孔過濾器接頭4-4、上游壓カ傳感器接頭4-5和上游反吹電磁閥接頭4-6、上游壓カ傳感器壓カ信號輸出端4-7、上游反吹電磁閥控制端4-8組成，上游壓カ傳感器4-1通過上游壓カ傳感器接頭4-5以螺紋連接方式安裝在上游三通連接器4-2的直通一端，上游取壓孔過濾器接頭4-4以螺紋連接方式安裝在上游三通連接器4-2的直通另一端，/上游反吹電磁閥4-3通過上游反吹電磁閥接頭4-6以螺紋連接方式安裝在上游三通連接器4-2的側(cè)通端。上游壓カ傳感器4-1上設有壓力信號輸出端4-7，上游反吹電磁閥4-3上設有反吹電磁閥控制端4-8。下游壓カ傳感器組件11與上游壓カ傳感器組件4的結(jié)構(gòu)形式一祥。內(nèi)置芯體2由前段圓錐體2-1、中段圓柱體2-2、尾段圓錐體2-3和中間芯棒2-4組成，前段圓錐體2-1、中段圓柱體2-2和尾段圓錐體2-3固定安裝在中間芯棒2-4上，并與中間芯棒2-4處在同一軸線上；前段圓錐體2-1的錐角al為16° 24°，長度Ll=2. 5 3X (D — d)，其中D測量管I內(nèi)徑，d為內(nèi)置芯體2中段圓柱體2-2直徑；中段圓柱體2_2的長度L2=d;尾段圓錐體2-3的錐角a2為4° 18°，長度L3彡d。上游流動調(diào)整器3由中心整流錐體3-1、六片葉片3-2和外環(huán)3_3組成，葉片3_2呈經(jīng)向均勻布置在外環(huán)3-3的內(nèi)圏，中心整流錐體3-1與外環(huán)3-3同軸，并通過葉片3-2與外環(huán)3-3固為一體。下游流動調(diào)整器12與上游流動調(diào)整器3的結(jié)構(gòu)形式一祥。上游流動調(diào)整器3和下游流動調(diào)整器12固定安裝在測量管I的筒體內(nèi)；上游流動調(diào)整器3采用徑向葉片式結(jié)構(gòu)，固定安裝在測量管I筒體上的上游取壓孔1-1內(nèi)側(cè)，處在內(nèi)置芯體2的上游，具有流體整流器和均衡器的作用。下游流動調(diào)整器12也采用徑向葉片式結(jié)構(gòu)，固定安裝在測量管I筒體上的下游取壓孔1-3外側(cè)，具有流體整流器和均衡器的作用。內(nèi)置芯體2安裝在測量管I筒體內(nèi)，內(nèi)置芯體2的中間芯棒2-4前端安裝在上游流動調(diào)整器3上的中心整流錐體3-1的軸孔內(nèi)，內(nèi)置芯體2的中間芯棒2-4后端安裝在下游流動調(diào)整器12上的中心整流錐體軸孔內(nèi)；測量管I和安裝在其內(nèi)部的內(nèi)置芯體2構(gòu)成內(nèi)文丘里管節(jié)流件。兩個上游壓カ傳感器組件4分別與測量管I筒體上的上游取壓孔上1-2的過濾器接頭座8通過螺紋連接方式連接在一起，兩個下游壓カ傳感器組件11分別與測量管I筒體上的下游取壓孔1-3上的過濾器接頭座8通過螺紋連接方式連接在一起。安裝支架6固定在上游壓カ傳感器組件4和下游壓カ傳感器組件11的管道上，計算機數(shù)據(jù)處理単元5固定安裝在安裝支架6上。上游壓カ傳感器4-1上的壓カ信號輸出端4-7通過導線分別與計算機數(shù)據(jù)處理單元5的壓カ信號輸入端連接，上游反吹電磁閥4-3上的反吹電磁閥控制端4-8通過導線分別與計算機數(shù)據(jù)處理単元5的控制輸出端連接；下游壓カ傳感器4-1上的壓カ信號輸出端4-7通過導線分別與計算機數(shù)據(jù)處理単元5的壓カ信號輸入端連接，下游反吹電磁閥4-3上的反吹電磁閥控制端4-8通過導線分別與計算機數(shù)據(jù)處理単元5的控制輸出端連接 ，溫度傳感器7通過導線與計算機數(shù)據(jù)處理単元5的溫度信號輸入端連接。計算機數(shù)據(jù)處理單元5由數(shù)據(jù)處理器DSP5-1、RS232或RS484通信ロ 5_2、壓カ4-20mA電流變送器5-3、流速4_20mA電流變送器5_4、流量4_20mA電流變送器5_5、無線數(shù)據(jù)通信器5-6、第一功率驅(qū)動器5-7、第二功率驅(qū)動器5-8、第三功率驅(qū)動器5-9、第四功率驅(qū)動器5-10和直流穩(wěn)壓電源5-11組成；其中，第一功率驅(qū)動器5-7的輸入端INl連接到數(shù)據(jù)處理器DSP5-1的控制輸出端 OUTl，第二功率驅(qū)動器5-8的輸入端IN2連接到數(shù)據(jù)處理器DSP5-1的控制輸出端0UT2，第三功率驅(qū)動器5-9的輸入端IN3連接到數(shù)據(jù)處理器DSP5-10的控制輸出端0UT3，第四功率驅(qū)動器5-10的輸入端IN4連接到數(shù)據(jù)處理器DSP5-1的控制輸出端0UT4 ；第一功率驅(qū)動器5-7的輸出端C0NT2連接到計算機數(shù)據(jù)處理単元5的控制輸出端C0NT2，第二功率驅(qū)動器5-8的輸出端C0NT3連接到計算機數(shù)據(jù)處理單元5的控制輸出端C0NT3，第三功率驅(qū)動器5-9的輸出端C0NT4連接到計算機數(shù)據(jù)處理單元5的控制輸出端C0NT4，第四功率驅(qū)動器5-10的輸出端C0NT5連接到計算機數(shù)據(jù)處理單元5的控制輸出端C0NT5 ；數(shù)據(jù)處理器DSP5-1的溫度信號輸入端ANl連接到計算機數(shù)據(jù)處理単元5的溫度信號輸入端ANl，數(shù)據(jù)處理器DSP5-1的壓カ信號輸入端AN2連接到計算機數(shù)據(jù)處理単元5的壓カ信號輸入端AN2，數(shù)據(jù)處理器DSP5-1的壓カ信號輸入端AN3連接到計算機數(shù)據(jù)處理単元5的壓カ信號輸入端AN3，數(shù)據(jù)處理器DSP5-1的壓カ信號輸入端AM連接到計算機數(shù)據(jù)處理単元5的壓カ信號輸入端AM，數(shù)據(jù)處理器DSP5-1的壓カ信號輸入端AN5連接到計算機數(shù)據(jù)處理単元5的壓カ信號輸入端AN5 ；RS232或RS484通信ロ 5_2的輸入端IN5連接到數(shù)據(jù)處理器DSP5-1的輸出端0UT5，壓カ4-20mA電流變送器5_3的輸入端IN6連接到數(shù)據(jù)處理器DSP5-1的輸出端0UT6，流速4-20mA電流變送器5-4的輸入端IN7連接到數(shù)據(jù)處理器DSP5-1的輸出端0UT7，流量4-20mA電流變送器5-5的輸入端IN8連接到數(shù)據(jù)處理器DSP5-1的輸出端0UT8，無線數(shù)據(jù)通信器5-6的輸入端IN9連接到數(shù)據(jù)處理器DSP5-1的輸出端0UT9 ；直流穩(wěn)壓電源5-11的正極連接到計算機數(shù)據(jù)處理単元5電源正極V+、負極連接到地GND，輸入端ACl和AC2連接外接電源。計算機數(shù)據(jù)處理単元5的控制輸出端C0NT2連接到第一上游壓カ傳感器組件4的控制輸入端4-8、計算機數(shù)據(jù)處理単元5的控制輸出端C0NT3連接到第二上游壓カ傳感器組件4的控制輸入端4-8、計算機數(shù)據(jù)處理単元5的控制輸出端C0NT4連接到第一下游壓カ傳感器組件5的控制輸入端4-8、計算機數(shù)據(jù)處理単元5的控制輸出端C0NT5連接到第二下游壓カ傳感器組件11的控制輸入端4-8 ；溫度傳感器15的溫度信號輸出端連接到計算機數(shù)據(jù)處理単元5的溫度信號輸入端ANl、第一上游壓カ傳感器組件4的壓カ信號輸出端4-7連接到計算機數(shù)據(jù)處理単元5的壓カ信號輸入端AN2、第二上游壓カ傳感器組件4的壓カ信號輸出端4-7連接到計算機數(shù)據(jù)處理單兀5的壓カ信號輸入端AN3、第一下游壓カ傳感器組件 11的壓カ信號輸出端4-7連接到計算機數(shù)據(jù)處理単元5的壓カ信號輸入端AM、第二下游壓カ傳感器組件11的壓カ信號輸出端4-7連接到計算機數(shù)據(jù)處理単元5的壓カ信號輸入端AN5。
權(quán)利要求1.ー種一體化智能流量計，其特征是由測量管、上游壓カ傳感器組件、下游壓カ傳感器組件、安裝支架、計算機數(shù)據(jù)處理単元、上游流動調(diào)整器、內(nèi)置芯體、下游流動調(diào)整器和溫度傳感器組成； 測量管為ー個圓形的筒體，在筒體的兩端分別設有復數(shù)個上游取壓孔和復數(shù)個下游取壓孔，上游取壓孔和下游取壓孔都均勻布置在筒體上，在每個上游取壓孔上分別設有ー個上游取壓孔過濾器，在每個下游取壓孔上分別設有ー個下游取壓孔過濾器，上游取壓孔和下游取壓孔之間靠近上游取壓孔的位置設有ー個溫度傳感器取樣孔，溫度傳感器取樣孔上設有溫度傳感器安裝座； 上游壓カ傳感器組件由上游壓カ傳感器、上游三通連接器、上游反吹電磁閥、上游取壓孔過濾器接頭、上游壓カ傳感器接頭和上游反吹電磁閥接頭組成，上游壓カ傳感器通過上游壓カ傳感器接頭以螺紋連接方式安裝在上游三通連接器的直通一端，上游取壓孔過濾器接頭以螺紋連接方式安裝在上游三通連接器的直通另一端，上游反吹電磁閥通過上游反吹電磁閥接頭以螺紋連接方式安裝在上游三通連接器的側(cè)通端，上游壓カ傳感器的壓カ信號輸出端通過導線連接到上游壓カ傳感器組件的壓カ信號輸出端，上游反吹電磁閥的控制端通過導線連接到上游壓カ傳感器組件的控制輸入端； 下游壓カ傳感器組件和上游壓カ傳感器組件的結(jié)構(gòu)形式一祥； 內(nèi)置芯體由前段圓錐體、中段圓柱體、尾段圓錐體和中間芯棒組成，前段圓錐體、中段圓柱體和尾段圓錐體固定安裝在中間芯棒，并與中間芯棒處在同一軸線上； 上游流動調(diào)整器由中心整流錐體、六片葉片和外環(huán)組成，葉片呈徑向均勻布置在外環(huán)的內(nèi)圈，中心整流錐體與外環(huán)同軸，并通過葉片與外環(huán)固為一體； 下游流動調(diào)整器與上游流動調(diào)整器的結(jié)構(gòu)形式一祥； 計算機數(shù)據(jù)處理単元由數(shù)據(jù)處理器DSP、RS232或RS484通信器、壓カ數(shù)據(jù)4_20mA電流變送器、流速數(shù)據(jù)4-20mA電流變送器、流量數(shù)據(jù)4-20mA電流變送器、無線數(shù)據(jù)通信器、直流穩(wěn)壓電源和與上游壓カ傳感器組件和下游壓カ傳感器組件的總數(shù)量之和相等的復數(shù)個功率驅(qū)動器組成 其中，計算機數(shù)據(jù)處理単元的壓カ信號輸入端一一對應連接到內(nèi)置在數(shù)據(jù)處理器DSP內(nèi)部的壓カ模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸入端，輸入端的數(shù)量與上游壓カ傳感器組件和下游壓カ傳感器組件的總數(shù)量之和相等；計算機數(shù)據(jù)處理単元的溫度信號輸入端連接到內(nèi)置在數(shù)據(jù)處理器DSP內(nèi)部的溫度模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸入端； 數(shù)據(jù)處理器DSP的輸出端分別連接到RS232或RS484通信器的輸入端、壓カ數(shù)據(jù)4-20mA電流變送器的輸入端、流速數(shù)據(jù)4-20mA電流變送器的輸入端、流量數(shù)據(jù)4_20mA電流變送器的輸入端、無線數(shù)據(jù)通信器的輸入端和復數(shù)個功率驅(qū)動器的輸入端； 功率驅(qū)動器的輸入端一一對應連接到數(shù)據(jù)處理器DSP的輸出端的控制輸出端，功率驅(qū)動器的輸出端一一對應連接到計算機數(shù)據(jù)處理単元的控制輸出端； 直流穩(wěn)壓電源供給計算機數(shù)據(jù)處理単元和全部外圍電氣元件所需要的電源； 上游流動調(diào)整器和下游流動調(diào)整器固定安裝在測量管的筒體內(nèi)；上游流動調(diào)整器采用徑向葉片式結(jié)構(gòu)，固定安裝在測量管筒體上的上游取壓孔內(nèi)側(cè)，處在內(nèi)置芯體的上游，具有流體整流器和均衡器的作用；下游流動調(diào)整器也采用徑向葉片式結(jié)構(gòu)，固定安裝在測量管筒體上的下游取壓孔外側(cè)，具有流體整流器和均衡器的作用；內(nèi)置芯體安裝在測量管筒體內(nèi)，內(nèi)置芯體的中間芯棒前端安裝在上游流動調(diào)整器上的中心整流錐體軸孔內(nèi)，內(nèi)置芯體的中間芯棒后端安裝在下游流動調(diào)整器上的中心整流錐體軸孔內(nèi)；測量管和安裝在其內(nèi)部的內(nèi)置芯體構(gòu)成內(nèi)文丘里管節(jié)流件； 上游取壓孔過濾器上均安裝一個上游壓カ傳感器組件，上游壓カ傳感器組件上的上游取壓孔過濾器接頭和測量管筒體上的上游取壓孔過濾器通過螺紋連接方式連接在一起； 下游取壓孔過濾器上均安裝一個下游壓カ傳感器組件，下游壓カ傳感器組件上的下游取壓孔過濾器接頭和測量管筒體上的下游取壓孔過濾器通過螺紋連接方式連接在一起；溫度傳感器安裝在溫度傳感器安裝座上，通過螺紋連接方式連接在一起； 安裝支架固定安裝在上游三通連接器和下游三通連接器的管道上，計算機數(shù)據(jù)處理單元固定安裝在安裝支架上； 溫度傳感器的溫度信號輸出端通過導線連接到計算機數(shù)據(jù)處理単元的溫度信號輸入端; 上游壓カ傳感器組件和下游壓カ傳感器組件上的壓カ信號輸出端均通過導線一一對應連接到計算機數(shù)據(jù)處理単元的壓カ信號輸入端； 上游壓カ傳感器組件和下游壓カ傳感器組件上的控制輸入端均通過導線一一對應連接到計算機數(shù)據(jù)處理単元的控制輸出端。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種一體化智能流量計，其特征是內(nèi)置芯體的前段圓錐體的錐角al為16° 24°，長度Ll=2 3X(D — d)，其中D為測量管內(nèi)徑，d為中段圓柱體直徑；中段圓柱體的長度L2=d ;尾段圓錐體的錐角a2為4。 18°，長度L3>d。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的ー種一體化智能流量計，其特征是上游壓カ傳感器組件的安裝數(shù)量不少于兩個，下游壓カ傳感器組件的安裝數(shù)量不少于兩個，上游壓カ傳感器組件的安裝數(shù)量與下游壓カ傳感器組件的安裝數(shù)量可以相等，也可以不相等。
專利摘要一體化智能流量計，由測量管、上游壓力傳感器組件、下游壓力傳感器組件、安裝支架、計算機數(shù)據(jù)處理單元、上游流動調(diào)整器、內(nèi)置芯體、下游流動調(diào)整器和溫度傳感器組成。采用內(nèi)文丘里管作為節(jié)流件，提高了測量的準確度與穩(wěn)定性；同時采用復數(shù)個壓力傳感器采集壓力信號，集成的數(shù)據(jù)處理計算機對采集的壓力信號進行模數(shù)轉(zhuǎn)換、軟件濾波、平均值計算和流速、流量運算，經(jīng)溫度補償后變換成工業(yè)標準的數(shù)字信號或工業(yè)標準的4-20mA電流信號通過有線或無線輸出，能夠?qū)崿F(xiàn)長期穩(wěn)定、準確的在線計量，尤其在現(xiàn)場不具備長直管段安裝條件時，具有獨特的計量優(yōu)勢。
文檔編號G01F1/40GK202471143SQ20112051627
公開日2012年10月3日 申請日期2011年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月13日
發(fā)明者胡海洋 申請人:衡陽中微科技開發(fā)有限公司