设定流率系数的方法及利用该方法的流率计技术

本发明专利技术涉及一种设定用于测量流体流率的流率计的流率系数的方法，以及一种含有由该流率系数设定方法所设定的流率系数的流率计。本发明专利技术的一个目的是提供一种方法和一种具有较小误差的流率计，该方法能有效地提供一条由一个低次函数所代表的最佳接近线，使得包含了一些数据组的流率系数在一个预定误差之内。为了达到上述目的，本发明专利技术包括以下步骤：利用ｎ个相继的数据点（Ｘｉ，Ｙｉ）获得一条最佳接近线；增大或减小数目ｎ使得ｎ个数据点相对于最佳接近线全都在一个预定误差Ｅｒ之内；以及设定一个区域。这样，有可能利用一台个人计算机或类似工具容易、自动、高效、且上有良好重现性地设定流率系数。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种设定用测量流体流率的流率计的流率系数的方法。
技术介绍
首先将参考图21说明一种普通的流率计。在一个其中有流体流过的输流管1中的某个点处设置一个用于测量流体流速的流速测量装置2，例如一个热型流速传感器。把由流速测量装置2所测得的流速(Vm)乘以输流管1的横截面(S)和一个流率系数(K)即可算出流率(Qm)。流速测量装置2仅通过测量位于其邻近部分的流体流速来获得流体的流速(Vm)。因此，需要用下述方法来计算输流管1整个面积上的平均流速。在输流管1上连接一个能够设定参考流率的参考流率设定部分，该部分用来让流体以一个适当的参考流率流过输流管1并获得平均流率(Qa)。然后获取由平均流率值计算得到的平均流速(Va)与由流速测量装置测得的流速(Vm)之间的关系(K＝Va/Vm，即“流率系数”)。这一关系需对各种参考流率测定，从而获得许多个数据组，其中每个数据组都包含了流体的流速(Vm)和流率系数(K)。接着，通过把由流速测量装置2测得的流体流速(Vm)乘上流率系数(K)和输流管1的横截面面积(S)，来获得测量的流率(Qm)。换言之，测量的流率(Qm)由公式Qm＝K·S·Vm计算得到。在图21中，箭头3代表流体流动的方向，图22示出由上述方法得到的流速(Vm)与流率系数(K)之间的关系。在图22中，水平轴代表由流速测量装置测得的流速(Vm)，垂直轴代表流率系数(K)。例如，如果流率测量装置2测得的流体流速(Vm)约为2m/s，则可从图22读出流率系数(K)约为0.89。因此，如果输流管1的横截面面积约为0.3×10-3m2，则测量的流率(Qm)为Qm＝2×0.89×0.3×10-3m3/s＝0.534×10-3m3/s＝1.9m3/h普通流率计存在以下问题。也就是说，这种流率计利用了许多个数据组(见图22)，其中每组数据都包含了由流速测量装置测得的流速(Vm)和流率系数(K)，并且根据目视观察把整个流速范围适当地分成一些区域，以便对于每个区域设定一条能最佳地接近于该区域内的各组数据(流率系数)的最佳接近线，由此得到一条最佳地接近于所有区域中的数据组(流率系数)的曲折线条。通过重复地执行复杂的计算来设定一条这种最佳接近直线是耗时和费力的。而且，由于这种设定操作是基于目视观察的，所以重现性较差，每次设定所得到的最佳接近直线可能都不一样。虽然可以用高幂次的曲线来最佳地逼近流率系数，但由于微计算机的计算时间和有效数字位数等等都受限制，所以当用微计算机或类似工具进行计算时最好采用低幂次的逼近，例如线性逼近或二次逼近。当流体种类改变为不同于测量参考流率和设定流率系数时所用的种类时，就必须通过对新流体重新测量平均流率(Qa)和流速(Vm)来重新设定新的流率系数(K)。当流体温度变化时，流体的特性也可能改变，从而将改变流率系数从而降低流率测量的精度。本专利技术的公开内容本专利技术即为解决上述问题而提出，它提供了一种设定流率系数的方法，该方法包括以下步骤利用由一个流速测量部分所测得的全部流速数据点中的几个相继数据点(Xi，Yi)和存储在一个参考数据存储部分中的参考数据，获取一条最佳接近线；通过增加或减少数目n使得n个数据点相对于最佳接近线的误差全都位在一个预定误差Er之内；用一个流率系数计算部分为设定一个区域而进行计算操作；以及把获得的流率系数存储在一个流率系数存储部分中。按照具有这种结构的本专利技术流率系数设定方法，有可能利用一台个人计算或类似工具以良好的重现性容易且自动地设定流率系数，同时把流率值的误差限定在一个预定误差范围内。本专利技术设定流率系数的另一种方法包括以下步骤利用由一个流速测量部分所测得的全部流速数据点中的多个数据点(Xi，Yi)和存储在一个参考数据存储部分中的参考数据，获取一个最佳接近曲线；把最佳接近曲线分割成m个区域；用一个流率系数计算部分为分别以各条最佳接近直线去逼近各个区域而进行计算操作；以及把获得的流率系数存储在一个流率系数存储部分中。采用这种结构时，即使能得到的数据点数目有限，也仍有可能以较有效的方式和较短的时间来选出一条最佳曲线，使得在较宽的范围内以较小的误差设定流率系数。本专利技术的一种流率计算包括一个流速测量部分，用于测量流体的流速；一个流率系数存储部分，用于存储由上述流率系数设定方法所设定的流率系数；以及一个流率计算部分，用于根据测得的流速并利用存储在流率系数存储部分中的流率系数来计算流体的流率。采用这种结构有可能提供一种在一个宽流率范围内具有较小误差的流率计。下面将说明本专利技术的各个实施例。根据本专利技术一个实施例的一种流率系数设定方法包括以下步骤利用由一个流速测量部分所测得部分所测得的所有流速数据点中的n个相继数据点(Xi，Yi)和存储在一个参考数据存储部分中的参考数据，获取一条最佳接近线；通过增大或减小数n来使得n个数据点相对于最佳接近线的误差全部位在一个预定误差Er之内；用一个流率系数计算部分为设定一个区域而进行计算操作；以及把获得的流率系数存储在一个流率系数存储部分中。按照具有这种结构的本专利技术流率系数设定方法，有可能利用一台个人计算机或类似工具以良好的重现性容易且自动地设定流率系数，同时把流率值的误差限定在一个预定误差范围内。在根据本专利技术一个实施例的一种流率系数设定方法中，如果n个数据点(Xi，Yi)分布在最佳接近线的中间部分的两侧，则用一个线性函数来代表该最佳接近线。采用这种结构时，有可能用一个简单的线性函数来设定流率系数，从而能通过简单的计算来获得具有较小误差的流率值。在根据本专利技术一个实施例的一种流率系数设定方法中，如果n个数据点(Xi，Yi)分布在最佳接近线的中间部分的同一侧，则用一个二次函数来代表最佳接近线。采用这种结构时，有可能用一条曲线在比采用线性函数时更宽的范围上以较小的误差来近似。根据本专利技术一个实施例的一种流率系数设定方法包括以下步骤利用由一个流速测量部分所测得的所有流速数据点中的多个数据点(Xi，Yi)和存储在一个参考数据存储部分中的参考数据来获取一条最佳接近曲线；把最佳接近曲线分割成m个区域；由一个流率系数计算部分为分别用各条最佳接近直线去接近各个区域而执行计算操作；以及把获得的流率系数存储在一个流率系数存储部分中。采用这种结构时，即使可得到的数据点数目有限，也可能以较有效的方式和较短的时间选择一条最佳曲线，使得能在较宽的范围上以较小的误差设定流率系数。在根据本专利技术一个实施例的一种流率系数设定方法中，最佳接近曲线被沿y轴方向均匀地分割成m个区域。采用这种结构时，有可能在较短的时间内把数据范围沿y轴方向分割成m个区域，从而有效地设定流率系数。在根据本专利技术一个实施例的一种流率系数设定方法中，最佳接近曲线被沿X轴方向均匀地分割成m个区域，从而有效地设定流率系数。在根据本专利技术一个实施例的一种流率系数设定方法中，最佳接近曲线被X轴方向分割成m个区域，其中每个区域的宽度反比于该区域的最佳接近直线的斜率。采用这种结构时，有可能在较短的时间内把数据范围分割成m个区域，同时能在设定流率系数时有效地使各个区域的误差互相接近。在根据本专利技术一个实施例的一种流率系数设定方法中，最佳接近曲线由Y＝a×log(X)＋b代表。采用这种结构时，有可能在把设定范围分割成m个区域时仅用少达两个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种设定流率系数的方法，该方法包括以下步骤： 利用存储在一个用于存储由一个流速测量部分所测得的流速数据的流速数据存储部分中的所有流速数据点中的ｎ个相继数据点（Ｘｉ，Ｙｉ）和存储在一个参考数据存储部分中的参考数据，获得一条最佳接近线； 通过增大或减小数目ｎ使得所有ｎ个数据点相对于最佳接近线全都位在一个预定误差Ｅｒ之内； 利用一个流率系数计算部分为设定一个区域而执行计算操作；以及 把得到的流率系数存储在一个流率系数存储部分中。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：黄地谦三，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]