[发明专利]一种低压损差压式流量计及其标定方法和流量计量方法

摘要

一种低压损差压式流量计及其标定方法和流量计量方法，包括截断阀门、差压式压力传感器、控制电机、旋转编码器和控制系统，差压式压力传感器的两个接口分别与截断阀门进气口一侧的取压口和出气口一侧的取压口相连通，旋转编码器与控制电机的电机轴相连接或与截断阀门启闭件相连接，差压式压力传感器、控制电机和旋转编码器均与控制系统相连接，控制系统连接有显示器，应用本发明中的标定方法对差压式流量计进行启闭件处于不同开度时所对应的旋转编码器位置值、最大压差值和最小压差值进行关联标定以后，可以使得该差压式流量计的“压力损失”大为降低，起到节能的效果，并且计量的准确性非常高。

主权项

一种低压损差压式流量计的标定方法，其中所述的低压损差压式流量计包括截断阀门（7）、差压式压力传感器（9）、用于驱动截断阀门启闭件的控制电机、旋转编码器（1）和控制系统（11），差压式压力传感器（9）的两个接口分别与截断阀门进气口（8）一侧的取压口和出气口（10）一侧的取压口相连通，旋转编码器（1）与控制电机（3）的电机轴相连接或与截断阀门启闭件相连接，差压式压力传感器（9）、控制电机（3）和旋转编码器（1）均与控制系统（11）相连接，控制系统（11）连接有显示器，在控制系统（11）内储存有启闭件处于不同开度时所对应的旋转编码器位置值、最大压差值和最小压差值，控制系统（11）能够通过控制电机调整启闭件的开度，从而将差压式压力传感器（9）测得的压差调整至此开度对应的最大压差和最小压差之间，并根据其内部存储的该状态下差压式压力传感器（9）测得的压差与流量之间的关系计算出流量值，其特征在于，所述的标定方法包括以下步骤：一、确定该低压损差压式流量计要计量的最大流量Qmax和最小流量Qmin，限定该流量计要计量的流体系统中，流体压力 P的最大值Pmax和最小值Pmin，并限定该流量计两侧的最大压差值为C ；二、 利用标准表法进行标定，具体方法如下：1）、将标准流量表与流量调节阀以及待标定的流量计串联，再接通介质源；2）、使待标定的流量计启闭件的开度处于全开启的位置，此时旋转编码器也位于一个相应的位置，然后调整流量调节阀，使得标准流量表测到的流量是最大流量Qmax，若此时差压式压力传感器测得的压差△P没有在（0.95‑1）C的范围内，则启动控制电机，使得启闭件向开度减小的方向运动，直至压差△P增加到（0.95‑1）C区间内，控制电机停止，保持启闭件这个开度，记为：开度Ⅰ，该压差△P值即为开度Ⅰ时的最大压差值，记为：△Pmax1 ，此时，旋转编码器位于一个相应的位置；3）、控制系统根据标准流量表测得的最大流量Qmax的种类，将其值以及差压式压力传感器检测到的压差△P的最大值△Pmax1代入公式A0 = Qm / (2×ρ×ΔP)1/2——（1′）或 A0′= Qv / (2×ΔP/ρ)1/2——（2′），计算得到A0或A0′的值，记为A01或A01′，公式中，A0、A0′为当量通孔面积，ρ为流体密度，Qv为体积流量，Qm为质量流量；4）、在保持启闭件开度Ⅰ不变的条件下，调整流量调节阀，使流量Q逐渐减小，压差△P也会逐渐减小，当压差△P减小到（0.05‑0.1）C区间内时，停止调整流量调节阀，此时差压式压力传感器测得的压差值即为启闭件位于开度Ⅰ时的最小压差值，记为：△Pmin1 ；5）、将步骤3）得到的启闭件位于开度Ⅰ时的旋转编码器位置、最大压差值△Pmax1、当量通孔面积值A01或A01′，以及步骤4）得到的最小压差值△P min1存储到控制系统中，并相互关联；6）、保持流量调节阀不变，启动控制电机，使得启闭件向减小“开度”的方向运动，当压差△P增大到（0.95‑1）C区间时，控制电机停止，保持启闭件这个开度，记为：开度Ⅱ，此时，旋转编码器对应一个新的位置，该压差△P即为开度Ⅱ时的最大压差，记为：△Pmax2；将此时标准流量表测得的流量值Q和差压式压力传感器检测到的启闭件在开度Ⅱ时的压差ΔP的最大值△Pmax2代入公式（1′）或（2′），计算得到开度Ⅱ时当量通孔面积A0或A0′的值，记为 A02或 A02′；7）、在保持启闭件在开度Ⅱ不变的条件下，调整流量调节阀，使流量Q逐渐减小，压差△P也会逐渐减小，当压差△P值减小到（0.05‑0.1）C区间内时，停止调整流量调节阀，此时差压式压力传感器检测到的压差△P即为启闭件位于开度Ⅱ时的最小压差记为：△Pmin2；8）、将步骤6）得到的启闭件位于开度Ⅱ时的旋转编码器位置、最大压差值△Pmax2、当量通孔面积值A02或A02′，以及步骤7）得到的最小压差值△P min2存储到控制系统中，并相互关联； 9）按照上述步骤6）—8）的方法重复操作并记录数据，直至标准流量表测得的流量Q为该低压损差压式流量计的最小流量Qmin。