口 16分別用于流體（液體或氣體）的流入和流 出。在外殼12內(nèi)布置有固定軸18,以支撐在垂直于軸18的軸線的平面內(nèi)轉(zhuǎn)動的一對渦輪 轉(zhuǎn)子20和21。通常，在每個轉(zhuǎn)子和軸18之間布置有一組軸承，以便各個轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。如圖所 示，轉(zhuǎn)子20稍稍位于轉(zhuǎn)子21的上游。因此，轉(zhuǎn)子20可稱為"第一渦輪轉(zhuǎn)子"（轉(zhuǎn)子A)，而 轉(zhuǎn)子21稱為"第二渦輪轉(zhuǎn)子"（轉(zhuǎn)子B)。
[0029] 轉(zhuǎn)子20包括一個或多個輪葉22 (又稱葉片），這些輪葉被流動的流體沖擊時導(dǎo)致 轉(zhuǎn)動。類似地，轉(zhuǎn)子21包括一個或多個輪葉23?，F(xiàn)在請參考圖3,輪葉22和23優(yōu)選圍繞 相應(yīng)轉(zhuǎn)子中心體的外周間隔開布置。另外，轉(zhuǎn)子20的輪葉22優(yōu)選與轉(zhuǎn)子21的輪葉23傾 斜相對。輪葉22和23的這種朝向使兩個轉(zhuǎn)子以與流體流率成正比的轉(zhuǎn)速相向轉(zhuǎn)動（由箭 頭32和36示出）。例如，控制器可確定一個渦輪轉(zhuǎn)子與另一個渦輪轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速比，以確定 流體流率。
[0030] 在所示的實施例中，通過入口 14進入外殼12的流體會遇到轉(zhuǎn)子20。由于輪葉22 是斜面的，因此直行的流體流被轉(zhuǎn)化為大致成渦流的流態(tài)，其角度軌跡基于輪葉22的角度 27。這個角度軌跡相對于流量計10的縱軸（以"A-A"示出）是大致傾斜的。在通過轉(zhuǎn)子 20后，流體沖擊轉(zhuǎn)子21的輪葉23。轉(zhuǎn)子20所導(dǎo)致的流體的角度軌跡使流體流向輪葉23 的流入角增大。隨著流入角增大，用于使渦輪轉(zhuǎn)子21上發(fā)生轉(zhuǎn)動的驅(qū)動力也增大。
[0031] 通過對已安裝到外殼12上的相應(yīng)傳感器29和30的輪葉22和23進行計數(shù)，可確 定轉(zhuǎn)子20和轉(zhuǎn)子21的轉(zhuǎn)速。在一些實施例中，可使用轉(zhuǎn)速比來確定通過流量計10的液體 或氣體的流率。除了傳感器29和30外，也可以使用檢測轉(zhuǎn)子20和21的轉(zhuǎn)動的任何其它 適當(dāng)?shù)募夹g(shù)。
[0032] 在一些實施例中，傳感器29和30是傳感線圈，所述傳感線圈產(chǎn)生電磁信號，該電 磁信號穿過外殼12到達渦輪轉(zhuǎn)子20和21。隨著轉(zhuǎn)子20和21轉(zhuǎn)動，輪葉22和23在由傳 感線圈29和30產(chǎn)生的電磁信號上疊加脈沖信號。然后，該脈沖信號可輸送至控制器60。 控制器60使用脈沖信息確定轉(zhuǎn)子的頻率（Fr)。在較低流率時，轉(zhuǎn)子20不一定轉(zhuǎn)動。在這 種情況中，控制器60可使用轉(zhuǎn)子21的頻率?？刂破?0還使用任何允許的技術(shù)（例如粘度 傳感器）確定流過流量計10的流體的粘度（v)。
[0033] 如圖4所示，在與流量計配套（優(yōu)選與控制器60配套）的存儲器61中存儲有多 條R-S曲線。R-S曲線100、102和104以二維線形圖示出，其中，對于X軸106上的給定羅 什科數(shù)，可確定y軸108上的相應(yīng)斯特勞哈爾數(shù)。
[0034] 圖4中所示的每條R-S曲線對應(yīng)特定的流體粘度。例如，曲線102代表具有第一粘 度的R-S曲線，曲線102代表具有第二粘度的R-S曲線，曲線104代表具有第三粘度的R-S 曲線。存儲在存儲器中的曲線的數(shù)目僅受物理條件的限制，例如存儲容量和處理速度。比 較理想的是在存儲器中存儲大量R-S曲線。因此，某些實施例包含的曲線多于圖4所示的 三條R-S曲線。
[0035] 典型情況下，由R-S曲線代表的粘度的范圍包括預(yù)計在燃料加注應(yīng)用中可能遇到 的粘度值。這些不同的R-S曲線是在標定過程中產(chǎn)生的。可以理解的是，可在標定過程中使 用不同的技術(shù)產(chǎn)生R-S曲線。例如，在一些實施例中，可使用具有不同粘度的過程流體來確 定R-S曲線。在另一些實施例中，可在整個標定過程中使用相同的過程流體，但是流體的溫 度是不同的，并且利用一些溫度補償措施。在較低的流率時，可僅使用FB來確定曲線（此 時FB是唯一可用的，因為在低速率時，F(xiàn)A是零）。對于較高流率，優(yōu)選使用組合羅什科數(shù)。
[0036] 在操作時，在有效流率期間（一旦FA>0)測量流過流量計10的流體的粘度（v)。 根據(jù)流過流量計10的流體的實測粘度（v)，控制器60確定代表該特定粘度的R-S曲線。 在代表實測粘度的R-S曲線沒有存儲在存儲器中的情況下，控制器60優(yōu)選選擇代表最接近 實測粘度的流體粘度的R-S曲線。本領(lǐng)域的技術(shù)人員能理解，通過增加存儲在存儲器中的 R-S曲線的數(shù)目，能夠提高流量計的總體精度。
[0037] 然后，可使用選定的R-S曲線確定流過流量計的液體的體積流率（Vr)，并計算液 體的流量（V)。為了確定體積流率（Vr)，控制器60利用代表與流動流體的實測粘度最接近 的粘度的R-S曲線。然后，可根據(jù)轉(zhuǎn)子頻率和流體粘度例如上文所示的羅什科數(shù)公式確定 羅什科數(shù)。對于存儲在存儲器中的每條曲線，分母中的粘度值（v)是變化的。在求得羅什 科數(shù)后，使用選定的R-S曲線或公式確定對應(yīng)的斯特勞哈爾數(shù)。然后，使用斯特勞哈爾數(shù)和 渦輪轉(zhuǎn)子的頻率根據(jù)上述的公式確定體積流率。
[0038] 體積流率計算周期遞增地不斷重復(fù)進行，從而可得出在任何給定時刻流過渦輪流 量計的液體的體積流率。眾所周知的是，可根據(jù)體積流率和時間推導(dǎo)出液體量。在燃料加 注機（例如圖1所示的加注機）的例子中，可把液體的體積（V)傳送至控制系統(tǒng)或其它電 子線路，以便在加注機上顯示加注的燃料量。
[0039] 雖然在上文中說明并示出了本發(fā)明的一些優(yōu)選實施例，但是在不脫離本發(fā)明的精 神和范圍的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠?qū)ζ渥龈鞣N修改和變化。另外，應(yīng)理解，各個 實施例的各方面可全部或部分地互換。而且，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能理解，上述說明僅是示 例性的，不是為了限制本發(fā)明，本發(fā)明僅由所附權(quán)利要求限定。
【主權(quán)項】
1. 一種測量流過流量計的體積流量的方法，包括以下步驟： 提供連接至有流體流過的導(dǎo)管的流量計； 提供存儲有至少兩條羅什科/斯特勞哈爾曲線的存儲器； 測量所述流體的粘度； 根據(jù)所述粘度選擇所述羅什科/斯特勞哈爾曲線之中的某一條；和 利用所選擇的羅什科/斯特勞哈爾曲線計算流過所述流量計的體積流量。2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述流量計是雙渦輪流量計。3. 如權(quán)利要求4所述的方法，其中，所述至少兩條羅什科/斯特勞哈爾曲線源自于具有 不同粘度的至少兩種流體。4. 如權(quán)利要求4所述的方法，其中，所述雙渦輪轉(zhuǎn)子包括上游轉(zhuǎn)子和下游轉(zhuǎn)子。5. 如權(quán)利要求4所述的方法，其中，所述選擇所述羅什科斯特勞哈爾曲線的操作發(fā)生 在所述上游轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)動時。6. 如權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述選擇所述羅什科斯特勞哈爾曲線的操作是根 據(jù)所述流體的粘度進行的。7. 如權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述體積流量基于所述下游轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速和所述流 體的所述粘度。8. -種用于確定流體流率的渦輪流量計，包括： 外殼，限定處于入口和出口之間的流路； 第一和第二渦輪轉(zhuǎn)子，被以可轉(zhuǎn)動的方式支撐在所述流路中； 至少一個傳感器，配置為檢測所述第一和第二轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動； 控制器，在工作時從所述至少一個傳感器接收指示所述轉(zhuǎn)動的信號； 所述控制器在工作時還接收指示所述流體的實測粘度的信號； 與所述控制器配套的存儲器，存儲與多個粘度值對應(yīng)的多條標定曲線；以及 所述流量計在工作時根據(jù)所述粘度選擇所述標定曲線之中的某一條標定曲線。9. 如權(quán)利要求8所述的渦輪流量計裝置，其中，所述標定曲線之中的所述選定曲線與 最接近實測粘度的粘度值對應(yīng)。10. 如權(quán)利要求8所述的渦輪流量計裝置，其中，所述控制器使用所述標定曲線之中的 所述某一條選定曲線來確定所述流體的流率。11. 如權(quán)利要求8所述的渦輪流量計裝置，其中，所述標定曲線是羅什科/斯特勞哈爾 曲線。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種測量流過流量計的體積流量的系統(tǒng)和方法。所述方法的一個步驟涉及提供連接至有流體從其中流過的導(dǎo)管的流量計。本發(fā)明還提供一種存儲有至少兩條羅什科/斯特勞哈爾曲線的存儲器。對流體的粘度進行測量。其中一條羅什科/斯特勞哈爾曲線是根據(jù)所述方法中的粘度選定的曲線。利用選定的羅什科/斯特勞哈爾曲線確定流過流量計的體積流量。
【IPC分類】G01F1/05, G01F1/06, G01F1/696
【公開號】CN105431713
【申請?zhí)枴緾N201480027223
【發(fā)明人】G.卡拉佩利
【申請人】吉爾巴科公司
【公開日】2016年3月23日
【申請日】2014年3月17日
【公告號】CA2906190A1, EP2972117A1, US9377332, US20140260674, WO2014145407A1