一种低压损差压式流量计及其标定方法和流量计量方法技术

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，应用本发明专利技术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。

【技术实现步骤摘要】
一种低压损差压式流量计及其标定方法和流量计量方法
本专利技术涉及一种流量计，特别是一种低压损差压式流量计及其标定方法和流量计量方法。
技术介绍
差压式流量计大量的在工业流量测量领域使用，是工业生产用来测量气体、液体流量的最常用的一种流量仪表。现在使用的差压式流量计的“压损”与量程比有一定的关系，量程比越大，当流量接近该流量计的计量上限时，压损就越大。压损是表示一个装置消耗能量大小的技术经济指标，显然，对计量仪器来说，尽量的减少压损是非常必要的。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术的目的是提供一种能满足：在确定了最大计量流量QMax和最小计量流量QMin时，可将压差△P控制在要求的较低压损范围内的低压损差压式流量计，并提供标定该低压损差压式流量计的方法，和利用该低压损差压式流量计进行流量计量的方法。本专利技术为了解决上述技术问题而采用的技术方案是：一种低压损差压式流量计，包括截断阀门、差压式压力传感器、用于驱动截断阀门启闭件的控制电机、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，在控制系统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测得的压差与流量之间的关系计算出流量值。进一步地，还包括一个减速器，减速器的输入端通过联轴器Ⅱ与电机轴连接，减速器的输出端通过联轴器Ⅲ与截断阀门启闭件相连接。进一步地，在控制电机驱动启闭件运行的行程范围内，设置有两个分别与启闭件全开启位置和全关闭位置对应的行程开关。一种低压损差压式流量计的标定方法，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△Pmin1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△Pmin2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。进一步地，步骤一中，C/Pmin≤0.04。利用一种低压损差压式流量计进行流量计量的方法，其特征在于，包括以下步骤：一、将所述低压损差压式流量计安装在所要测量的流体系统的管道中，并接通控制电源；二、控制系统调出该低压损差压式流量计的最小流量Qmin所对应的旋转编码器位置，并由控制电机驱动启闭件运行至该位置；三、当管道中产生流量，该流量计开始进行计量：如果压差式压力传感器检测到的压差△P不在此开度时对应的最小压差和最大压差之间，控制系统则通过控制电机调整启闭件的开度，当调整至一个已经储存的旋转编码器位置点时，检测启闭件在对应开度时的压差△P，如果压差△P仍不在相应开度所对应的最小压差和最大压差之间，则继续调整启闭件的开度；直至压差△P处于相应开度所对应的最小压差和最大压差之间后，由控制系统将此时的旋转编码器位置所关联的当量通孔面积值A0或A0′，以及检测到的压差△P值，代入公式Qm=A0×(2×ρ×ΔP)1/2或Qv=A0′×(2×ΔP/ρ)1/2，从而得到此时的流量Qm或Qv，并通过显示器进行显示，其中ρ为流体密度。有益效果：1、使用本专利技术对本差压式流量计的标定后，可使得该差压式流量计“压力损失”大为减小，起到节能的效果。2、优选(ΔP/Pmin)≤0.04，可压缩系数（ε）的变化可忽略，使得计量的准确性进一步的提高。附图说明图1为本专利技术结构部分的第一种实施例示意图。图2为本专利技术结构部分的第二种实施例示意图。图中，1、旋转编码器，2、联轴器Ⅰ，3、控制电机，4、联轴器Ⅱ，5、减速器，6、联轴器Ⅲ，7、截断阀门，8、进气口，9、差压式压力传感器，10、出气口，11、控制系统。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术做进一步详细的说明。实施例一：如图1所示，一种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3、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的电机轴通过联轴器Ⅰ2相连接。差压式压力传感器9、控制电机3和旋转编码器1均与控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低压损差压式流量计，其特征在于：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。

【技术特征摘要】
1.一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—...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡嘉林，钱立，彭珊珊，胡科，
申请(专利权)人：洛阳市明伟机械科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41