[发明专利]流量检测装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种对流体的流量进行检测的流量检测装置，同时，本发明还涉及一种流量检测方法。 

背景技术

现有的流量测量方法主要是两类，接触式及非接触式，接触式测量主要有转子流量计，因其本身体积较大，且需要对管路进行特殊加工，适用范围较窄。非接触式流量测量主要有超声波流量计，但此设备对于小管道内流体的测量准确度极差，设备的安装环境要求很高，且价格昂贵，无法大量的使用。 

中国发明专利CN100491931C公开了一种流量检测装置，其包括管体、电磁感应线圈、电磁感应不锈钢加热筒、红外线温度探头、加热功率驱动器、微处理控制器，管体沿轴向方向开设有一从大孔径通过台阶向小孔径过渡的带台阶的通孔，通孔的中心线与管道轴线垂直相交，与第一红外温度探头嵌入大孔径中，小孔径比红外温度探头入射窗口略大，红外温度探头入射窗口指向管内，管体的管壁上开设有相同结构的另一带台阶的通孔，第二红外温度探头嵌入此通孔，第一红外温度探头和第二红外温度探头的一对电压输出引脚和差分运算放大器的一对输入引脚相连，偏置电压引脚接电位器的输出端，其虽然实现了对流量的测量，但其结构中，必须要保证第一红外温度探头和第二红外温度探头之间有一定的距离，不适合对复杂结构管路的实时测量，且该测量装置需要对被测管路进行适应性的测量结构改变，同时各个测量装置对测量环境的要求比较严格，如在实车测量车辆空调制冷剂流量过程中，由于汽车空调系统受车速变化、启停机变化等因素的影响，管内的制冷剂处于变强度流量过程中，如上测量结构显然不适合对实车中制冷剂流量的检测。 

发明内容

为解决现有技术中存在的不足，本发明提供了一种在不改变被测管路结构情况下能够对管路内流体流量进行检测的流量检测装置，其结构简单，可适应复杂的检测环境。 

为实现上述目的，本发明的流量测量装置,包括沿流体流向间距设置在管体上的首端温度检测装置和尾端温度检测装置,由电源供电以对首端温度检测装置和尾端温度检测装置之间的管体进行加热的加热装置,还包括对管体内的压力进行检测的压力检测装置;所述的电源为稳压电源。采用如上方案，利用对管体内制冷剂加热后，管体因间距产生的温度差以及管内压力，即可计算得出管体内的流量，其不受管体在实际使用时形状布局的制约，其整体结构简单。 

作为对上述方式的改进，还包括接收首端温度检测装置、尾端温度检测装置、压力检测装置输出的检测信息并进行流量计算的微处理器。采用微处理器对流量进行计算，提高了自动化效果。 

作为对本发明的限定，所述的首端温度检测装置和尾端温度检测装置均采用温度传感器。采用温度传感器，尤其是表面式数字温度传感器，可提高测量过程中的抗干扰能力，提高了测量结果的精确性。 

作为对上述方式的限定，所述的加热装置为包裹在管体外部的电加热毯。 

作为对上述方式的限定，所述的压力检测装置为压力传感器。 

作为对本发明的限定，所述的管体为车辆空调制冷管，所述的流体为制冷剂。将本发明的装置应用在车辆空调制冷剂流量的检测中，实现了汽车空调系统实车下的在线测量，且在应用过程中，不会受到车辆机舱内大量热能的干扰，同时也不会对车内仪表产生干扰。 

此外，本发明同时提供了一种流量检测方法，该方法包括如下步骤： 

步骤一，由电源对加热装置供电，使加热装置以恒定功率Q对管体加热；

步骤二，首端温度检测装置和尾端温度检测装置对所在位置的管体内温度进行检测，得到首端温度t1和尾端温度t2;压力检测装置对管体内流体压力进行检测，得到压力值p；

步骤三，容积流量V计算,

V=Q*R*T/C_p（T₂-T₁）P；

其中，

Q为加热装置的恒定功率；R为气体常数;P为流体绝对压力；T₁为首端开尔文温度；T₂为尾端开尔文温度;P为管体内流体绝对压力；C_p为制冷剂比热；T为被测管体的选取开尔文温度。

作为对上述方式的限定，所述的被测管体的选取开尔文温度T= T₂。 

作为对上述方式的限定，所述的被测管体的选取开尔文温度T为被测管体的对数平均温度。选取开尔文温度T采用被测管体的对数平均温度，有效的提高了测量的精确性。