[发明专利]一种流体流速和流量的测量装置及方法

说明书

本发明公开了一种流体流速和流量的测量装置及方法，包括串接于管道中的管接头，该管接头的弯角处设置有动态压力传感器，该管接头还连接有肓管，肓管的底端设置有静态压力传感器；肓管与管接头连接的一端设置有第一端板，第一端板固接有与管接头连通的回形管，管接头经回形管连通肓管；动态压力传感器和静态压力传感器分别经第一模数转换器和第二模数转换器连接数据处理装置；数据处理装置计算两个模数转换器输出的压力差值，并根据压力差值结合管接头参数、流体参数计算相应的流速和流量并传给显示器显示。本发明能通过测量流体压力的方式，测量管道内流体的流速、流量；不影响管道内流体的流通且具有结构简单的特点。

技术领域

本发明涉及一种计量装置设备，特别涉及一种流体流速和流量的测量装置及方法。

背景技术

在许多领域中流体的压力、流速、流量的测量都是很重要的。例如，许多工业过程中需要测量各种管道的压力、流速、流量，以便于适当地控制该工业过程。需要流体测量的其他方面的使用还包括向客户传递产品，诸如石油和水。

在现有技术中，流体的流速、流量的测量多采用叶轮式测量装置，由于时轮式流速和流量测量装置须将叶轮设置于管道中，在一定程度上影响管道内流体的流通，并且叶轮式流速、流量测量装置结构复杂，长期使用后，叶轮易磨损，测量精度差。

本发明提供一种流体流速和流量的测量装置及方法，能通过测量流体压力的方式，测量流体相应的流速和流量；不影响管道内流体的流通且具有结构简单的特点。

发明内容

本发明的目的是提供一种流体流速和流量的测量装置及方法，能够测量管道内流体的流速和流量；不影响管道内流体的流通且具有结构简单的特点。

本发明采用如下方案：一种流体流速和流量的测量装置，包括串接于管道中的管接头，该管接头为一弯头，其关键在于：该管接头的弯角处外侧壁设置有动态压力传感器，该管接头还连接有盲管，该盲管位于该动态压力传感器的一侧，该盲管的底端设置有静态压力传感器；

该盲管与管接头连接的一端设置有第一端板，第一端板正对静态压力传感器的方向固接有与管接头连通的回形管,回形管的另一端朝向第一端板，管接头经回形管连通盲管；

动态压力传感器连接有第一模数转换器；

静态压力传感器连接有第二模数转换器；

第一模数转换器和第二模数转换器分别将各自的压力数值输出给数据处理装置；数据处理装置计算第一模数转换器和第二模数转换器的压力差值，并根据压力差值结合管接头参数、流体参数计算相应的流速数据和流量数据，再将流速数据和流量数据传送给显示器显示。

本发明通过测量设置于管接头内的动态压力传感器与盲管内的静态压力传感器的压力差值，并根据伯努利方程结合管接头的内径、流体密度参数计算管接头内的流速数据及流量数据。

本发明的管接头采用一弯头，静态压力传感器设置于动态压力传感器的旁边，动态压力传感器用于测量管接头内流体的动态压力；由于管接头是通过回形管连通盲管的，因此盲管内的流体保持静止状态，从而使盲管底端的静态压力传感器只能感测到盲管内流体的静压力；由于动态压力传感器与静态压力传感器的位置基本上等高，其位能差异可忽略不计，管接头内流体的静压能与动能之和等于盲管内流体静压能与动能之和。

所述管接头与动态压力传感器采用密封管螺纹连接，动态压力传感器的外壁周向设置有第一凸台，管接头的外侧壁设置有与第一凸台对应的第二凸台；在第一凸台与第二凸台之间设置有第一密封圈；

所述盲管与静态压力传感器采用密封管螺纹连接，静态压力传感器的外壁周向设置有第三凸台，该第三凸台与盲管的底端端面对应，在第三凸台与盲管的底端端面之间设置有第二密封圈。

在动态压力传感器旋入管接头的同时，第一凸台将第一密封圈压紧于第二凸台实现双重密封，防止流体泄漏，并且此种设置便于更换动态压力传感器。