一种质量流量计制造技术

本申请提供了一种质量流量计，涉及过程控制装置领域。该流量计包括MEMS流量传感模块、信号控制器、显示器和控制模块。当按应用需求调节控制阀时，流量传感器将采集到的质量流量信号传送给信号控制器，信号控制器按预先设定的软体，将当前的质量流量数值通过显示器显示，或通过用户界面远传到指定数据中心，提供快速反馈信息，指导控制阀门的调节，达到精准流量控制的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及过程控制装置领域，具体而言，涉及一种质量流量计。
技术介绍
流量计是指示被测流量以及测定在选定的时间间隔内流体总量的仪表，其中流过的物质可以是气体、液体和固体。在工业和日常生活中，一种常用的流体测控的方法是带有控制阀的玻璃、金属和塑料转子流量计。转子流量计又称浮子流量计，是由一个锥形管和一个置于锥形管内可以上下自由移动的转子构成。转子流量计本体的两端用法兰、螺纹或者软管与测量管道连接，垂直安装在测量管道上。转子流量计本体和测量管道必须垂直安装，垂直度影响测量的数值和精度。当流体自下而上流入椎管时，被转子截流，流体在转子上、下游之间产生压力差。转子在压力差的作用下上升，这时作用在转子上的力有三个：流体对转子向上的动压力、转子在流体中向上的浮力和转子自身的重力。流量计垂直安装时，转子重心与锥管管轴会相重合，作用在转子上的三个力都平行于管轴。当这三个力达到平衡时，转子就平稳地浮在锥管内某一位置上。此时，动压力和浮力的总和等于重力大小。对于给定的转子流量计，转子大小和形状己经确定，因此它在流体中的浮力和自身重力都是已知的常量，唯有流体对浮子的动压力是随流体流量的大小而变化的。流体随温度和压力的变化较大，由于转子流量计的结构所限因温度和压力而引起的变化难以测量。流体的流量小时，流体的质量不足以推动浮子的升降，因而流量计的动态范围很小。因此当流体流量变大或变小时，转子将作向上或向下的移动，相应位置的流动截面积也发生变化，流体有波动时，难以获得稳定的读数。直到流量达到稳态时，转子才能在相应的位置上稳定。对于一台给定的转子流量计，转子在锥管中的位置与流体流经锥管的流量的大小成一一对应关系。在实际测量过程中，需要目测读数，难以获得动态和高精度测量。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例的目的在于提供一种质量流量计，通过MEMS质量流量传感器、信号控制器、手动控制阀门和显示器3，使得流量的测控实现数字化，测量结果更加精准。第一方面，本专利技术实施例提供了一种集成手动控制阀门的质量流量计，包括MEMS流量传感器、信号控制器、手动控制阀门和显示器；MEMS流量传感器用于采集所测封闭管道中的流体流量，获得流体流量信号，MEMS流量传感器通过输出端与信号控制器相连，用于将所采集的流体流量信号进行处理；信号控制器，用于处理流体流量信号，并将其转换为标准质量流量信号，经预设软体的处理，将标准质量流量信号按照数据安全的要求存储在信号控制器中，并传递给显示器为用户提供当地所需的流量数字显示，或者通过预置的用户界面远传至指定的数据中心；显示器，用于显示信号控制器输出的流体流量值；手动控制阀门，用于实时调节用户应用所需的流量值，并根据显示器反馈的实时数字信号，将密闭管道中的流体流量值调节到用户应用所需的稳态流量值。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，还包括流量计主体、流体入口端和流体出口端，流量计主体的流道呈两端开口，且具有文丘里结构的中空腔体，流体入口端和流体出口端分别焊接在流量计主体的流道两端，流体由流体入口端流入流量计主体的流道内，并由流体出口端流出，MEMS流量传感器位于流量计主体的流道内部。结合第一方面的第一种可能的实施方式，本专利技术实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，手动控制阀包括机械调节阀、阀体和可调节旋钮，可调节旋钮按照显示器显示的数字流量进行旋转，阀体通过焊接的方式与流量计主体相连，手动控制阀与流体出口端相连。结合第一方面的第二种可能的实施方式，本专利技术实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，手动控制阀具有大于100:1的动态范围，以对应MEMS流量传感器的动态范围，实现对小流量的精密调控。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，MEMS流量传感器为多个，且位于流量计主体流道内部的不同位置，MEMS流量传感器采用量热式、热耗散式和/或飞行时间的测试方式，来测量流体质量流量、变组分的流体质量流量或体积流量。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，信号控制器还包括流量信号处理电路，每个流量传感器均与信号处理电路连接，信号处理电路，用于将测量到的流量模拟信号转换为数值信号，并将其传送给信号控制器进行进一步的信号处理。结合第一方面的第五种可能的实施方式，本专利技术实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，信号控制器还包括数字滤波单元，数字滤波单元包括但不限于滑动滤波和积分滤波，用于对流量信号进行滤波处理，实现流体流量测控数字输出。结合第一方面第六种可能的实施方式，本专利技术实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，信号控制器包括数据安全单元、数据传输单元和远程用户通讯单元，数据安全单元用于对信号进行加密处理，并存储在大于或者等于3个的存储器中，以保障在电子元件故障的情况下数据的安全性；数据传输单元，用于将信号通过用户界面与用户互动；远程用户通讯单元用于远程终端客户读取存储的数据。结合第一方面的第七种可能的实施方式，本专利技术实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，信号控制单元还包括数据报警设备，数据报警设备用于接收用户的设定值，当流体流量信号的数值达到设定值时，报警设备将启动报警，报警设备包括但不限于声光报警设备和数字报警设备。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第九种可能的实施方式，其中，还包括整流组件，整流组件包括流体直流器和整流器。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第十种可能的实施方式，其中，流量计的安装不受位置的限制，既可垂直安装，也可水平安装。本专利技术实施例提供的一种质量流量计，该设备包括MEMS流量传感器、信号控制器、手动控制阀门和显示器，通过在流量计主体内部的不同位置上设置多个流量传感器，使得该设备实现了对流量的超大动态范围的测量，数据安全也得到了有效的保障，与现有技术相比，使流量计的测量实现了精准测控。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了<本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种质量流量计，其特征在于，包括MEMS流量传感器、信号控制器、手动控制阀门和显示器；所述MEMS流量传感器用于采集所测封闭管道中的流体流量，获得流体流量信号，所述MEMS流量传感器通过输出端与所述信号控制器相连，用于将所采集的流体流量信号进行处理；所述信号控制器，用于处理所述流体流量信号，并将其转换为标准质量流量信号，经预设软体的处理，将所述标准质量流量信号按照数据安全的要求存储在所述信号控制器中，并传递给显示器为用户提供当地所需的流量数字显示，或者通过预置的用户界面远传至指定的数据中心；所述显示器，用于显示所述信号控制器输出的流体流量值；所述手动控制阀门，用于实时调节用户应用所需的流量值，并根据所述显示器反馈的实时数字信号，将密闭管道中的流体流量值调节到用户应用所需的稳态流量值。

【技术特征摘要】
1.一种质量流量计，其特征在于，包括MEMS流量传感器、
信号控制器、手动控制阀门和显示器；
所述MEMS流量传感器用于采集所测封闭管道中的流体流量，获
得流体流量信号，所述MEMS流量传感器通过输出端与所述信号控制
器相连，用于将所采集的流体流量信号进行处理；
所述信号控制器，用于处理所述流体流量信号，并将其转换为
标准质量流量信号，经预设软体的处理，将所述标准质量流量信号
按照数据安全的要求存储在所述信号控制器中，并传递给显示器为
用户提供当地所需的流量数字显示，或者通过预置的用户界面远传
至指定的数据中心；
所述显示器，用于显示所述信号控制器输出的流体流量值；
所述手动控制阀门，用于实时调节用户应用所需的流量值，并
根据所述显示器反馈的实时数字信号，将密闭管道中的流体流量值
调节到用户应用所需的稳态流量值。
2.根据权利要求1所述的一种质量流量计，其特征在于，还
包括流量计主体、流体入口端和流体出口端，所述流量计主体的流
道呈两端开口，且具有文丘里结构的中空腔体，所述流体入口端和
流体出口端分别焊接在所述流量计主体的流道两端，流体由流体入
口端流入流量计主体的流道内，并由流体出口端流出，所述MEMS
流量传感器位于所述流量计主体的流道内部。
3.根据权利要求2所述的一种质量流量计，其特征在于，所述
所述手动控制阀包括机械调节阀、阀体和可调节旋钮，所述可调节
旋钮按照所述显示器显示的数字流量进行旋转，所述阀体通过焊接
的方式与所述流量计主体相连，所述手动控制阀与所述流体出口端
相连。
4.根据权利要求3所述的一种质量流量计，其特征在于，所述
手动控制阀具有大于100:1的动态范围，以对应MEMS流量传感器的
动态范围，实现对小...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄立基，周昌全，刘烨楠，邓文红，
申请(专利权)人：矽翔微机电系统上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31