[发明专利]一体化智能流量计及测量方法

摘要

一体化智能流量计及测量方法，一体化智能流量计由测量管、上游压力传感器组件、下游压力传感器组件、安装支架、计算机数据处理单元、上游流动调整器、内置芯体、下游流动调整器和温度传感器组成。采用内文丘里管作为节流件，提高了测量的准确度与稳定性；同时采用复数个压力传感器采集压力信号，集成的数据处理计算机对采集的压力信号进行模数转换、软件滤波、平均值计算和流速、流量运算，经温度补偿后变换成工业标准的数字信号或工业标准的4-20mA电流信号通过有线或无线输出，能够实现长期稳定、准确的在线计量，尤其在现场不具备长直管段安装条件时，具有独特的计量优势。

主权项

一种一体化智能流量计，其特征是：由测量管、上游压力传感器组件、下游压力传感器组件、安装支架、计算机数据处理单元、上游流动调整器、内置芯体、下游流动调整器和温度传感器组成；测量管为一个圆形的筒体，在筒体的两端分别设有复数个上游取压孔和复数个下游取压孔，上游取压孔和下游取压孔都均匀布置在筒体上，在每个上游取压孔上分别设有一个上游取压孔过滤器，在每个下游取压孔上分别设有一个下游取压孔过滤器，上游取压孔和下游取压孔之间靠近上游取压孔的位置设有一个温度传感器取样孔，温度传感器取样孔上设有温度传感器安装座；上游压力传感器组件由上游压力传感器、上游三通连接器、上游反吹电磁阀、上游取压孔过滤器接头、上游压力传感器接头和上游反吹电磁阀接头组成，上游压力传感器通过上游压力传感器接头以螺纹连接方式安装在上游三通连接器的直通一端，上游取压孔过滤器接头以螺纹连接方式安装在上游三通连接器的直通另一端，上游反吹电磁阀通过上游反吹电磁阀接头以螺纹连接方式安装在上游三通连接器的侧通端，上游压力传感器的压力信号输出端通过导线连接到上游压力传感器组件的压力信号输出端，上游反吹电磁阀的控制端通过导线连接到上游压力传感器组件的控制输入端；下游压力传感器组件和上游压力传感器组件的结构形式一样；内置芯体由前段圆锥体、中段圆柱体、尾段圆锥体和中间芯棒组成，前段圆锥体、中段圆柱体和尾段圆锥体固定安装在中间芯棒，并与中间芯棒处在同一轴线上；上游流动调整器由中心整流锥体、六片叶片和外环组成，叶片呈径向均匀布置在外环的内圈，中心整流锥体与外环同轴，并通过叶片与外环固为一体；下游流动调整器与上游流动调整器的结构形式一样；计算机数据处理单元由数据处理器DSP、RS232或RS484通信器、压力数据4 20mA电流变送器、流速数据4 20mA电流变送器、流量数据4 20mA电流变送器、无线数据通信器、直流稳压电源和与上游压力传感器组件和下游压力传感器组件的总数量之和相等的复数个功率驱动器组成：其中，计算机数据处理单元的压力信号输入端一一对应连接到内置在数据处理器DSP内部的压力模数转换器的输入端，输入端的数量与上游压力传感器组件和下游压力传感器组件的总数量之和相等；计算机数据处理单元的温度信号输入端连接到内置在数据处理器DSP内部的温度模数转换器的输入端；数据处理器DSP的输出端分别连接到RS232或RS484通信器的输入端、压力数据4 20mA电流变送器的输入端、流速数据4 20mA电流变送器的输入端、流量数据4 20mA电流变送器的输入端、无线数据通信器的输入端和复数个功率驱动器的输入端；功率驱动器的输入端一一对应连接到数据处理器DSP的输出端的控制输出端，功率驱动器的输出端一一对应连接到计算机数据处理单元的控制输出端；直流稳压电源供给计算机数据处理单元和全部外围电气元件所需要的电源；上游流动调整器和下游流动调整器固定安装在测量管的筒体内；上游流动调整器采用径向叶片式结构，固定安装在测量管筒体上的上游取压孔内侧，处在内置芯体的上游，具有流体整流器和均衡器的作用；下游流动调整器也采用径向叶片式结构，固定安装在测量管筒体上的下游取压孔外侧，具有流体整流器和均衡器的作用；内置芯体安装在测量管筒体内，内置芯体的中间芯棒前端安装在上游流动调整器上的中心整流锥体轴孔内，内置芯体的中间芯棒后端安装在下游流动调整器上的中心整流锥体轴孔内；测量管和安装在其内部的内置芯体构成内文丘里管节流件；上游取压孔过滤器上均安装一个上游压力传感器组件，上游压力传感器组件上的上游取压孔过滤器接头和测量管筒体上的上游取压孔过滤器通过螺纹连接方式连接在一起；下游取压孔过滤器上均安装一个下游压力传感器组件，下游压力传感器组件上的下游取压孔过滤器接头和测量管筒体上的下游取压孔过滤器通过螺纹连接方式连接在一起；温度传感器安装在温度传感器安装座上，通过螺纹连接方式连接在一起；安装支架固定安装在上游三通连接器和下游三通连接器的管道上，计算机数据处理单元固定安装在安装支架上；温度传感器的温度信号输出端通过导线连接到计算机数据处理单元的温度信号输入端；上游压力传感器组件和下游压力传感器组件上的压力信号输出端均通过导线一一对应连接到计算机数据处理单元的压力信号输入端；上游压力传感器组件和下游压力传感器组件上的控制输入端均通过导线一一对应连接到计算机数据处理单元的控制输出端。