一种流体流量测量装置及其测量方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种流体流量测量装置及其测量方法，所述装置包括：弹性阻力件，其顶部插入流体管道内部，能够在所述流体管道内部流体的作用下发生弹性形变；位移测量器，其用于测量所述弹性阻力件的顶部在流体的作用下因弹性形变而产生的位移量；流量计算器，其与所述位移测量器连接，用于根据所述位移测量器测得的位移量计算所述流体管道内部的流体的流量。在本发明专利技术的装置及方法中，解决了现有技术中的流体流量测量装置不能对低流速流量的流体进行流量测量的问题，避免了低流速的流量不能准确测量的问题。确测量的问题。确测量的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种流体流量测量装置及其测量方法


[0001]本专利技术涉及流体流量测量，具体而言，涉及一种流体流量测量装置及其测量方法。

技术介绍

[0002]现有技术中，流体流量的测量一般均有特有的流量计，如差压式流量计、浮子流量计、容积式流量计、热式流量计、超声流量计等。但这些流量计对低流速流体流量的测量效果并不佳，导致流量测量不准确。
[0003]因此，提供一种能够针对低流速流体流量也能够准确测量的流体流量测量装置和测量方法是亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0004]针对上述问题，本申请提供了一种流体流量测量装置及其测量方法，解决了现有的流体流量测量装置及方法不能够对低流速流体流量进行准确测量的问题，达到针对微小流量也能够准确测量的目的。
[0005]第一方面，本申请提供了一种流体流量测量装置，包括：
[0006]弹性阻力件，其顶部插入流体管道内部，能够在所述流体管道内部流体的作用下发生弹性形变；
[0007]位移测量器，其用于测量所述弹性阻力件的顶部在流体的作用下因弹性形变而产生的位移量；
[0008]流量计算器，其与所述位移测量器连接，用于根据所述位移测量器测得的位移量计算所述流体管道内部的流体的流量。
[0009]根据本申请的实施例，优选地，在上述装置中，所述弹性阻力件为中空结构；所述位移测量器包括设置在所述弹性阻力件顶部内部的反射面结构和设置在所述弹性阻力件底部上方的激光测量单元；
[0010]所述激光测量单元用于发射激光至所述反射面结构以及接收所述反射镜面结构反射的激光，并测量发射的激光与反射的激光之间的角度偏移量或发射的激光与反射的激光光点之间的位置偏移量，从而根据所述角度偏移量或位置偏移量确定所述弹性阻力件的顶部的位移量。
[0011]根据本申请的实施例，优选地，在上述装置中，所述弹性阻力件为中空结构；
[0012]所述位移测量器包括设置在所述弹性阻力件顶部内部的布拉格光栅和设置在所述弹性阻力件底部上方的激光测量单元；
[0013]所述激光测量单元用于发射激光至所述布拉格光栅，并测量所述布拉格光栅中心波长的偏移量，从而根据所述偏移量确定所述弹性阻力件的顶部的位移量。
[0014]根据本申请的实施例，优选地，在上述装置中，所述弹性阻力件的数量为一个或多个，当所述弹性阻力件的数量为多个时，多个弹性阻力件间隔插入流体管道内部并且每个弹性阻力件上均对应设置有位移测量器；
[0015]所述流量计算器设置成，用于根据所述位移测量器测得的位移量计算管道内的流体流速，并计算流体管道内部多个位置的流体流速的平均值，然后根据流体管道内部多个位置的流体流速的平均值计算所述流体管道内部的流体的流量。
[0016]根据本申请的实施例，优选地，在上述装置中，还包括：
[0017]温度传感器，其与所述流量计算器连接，用于测量流体管道内部的流体的温度，以供所述流量计算器补偿计算温度对流体流量的测量值的影响。
[0018]第二方面，本申请提供了一种流体流量测量方法，包括：
[0019]将弹性阻力件的顶部插入流体管道内部；
[0020]利用位移测量器测量弹性阻力件的顶部在流体管道内部流体的作用下的位移量D；
[0021]利用流量计算器根据位移测量器测得的位置偏移量D计算流体管道内部的流体流量V。
[0022]根据本申请的实施例，优选地，在上述方法中，
[0023]所述利用流量计算器根据位移测量器测得的位置偏移量D计算流体管道内部的流体流量V的步骤，包括：
[0024]根据弹性阻力件在流体作用下的位移量D计算流体管道内的流体流速u；
[0025]根据流体管道内的流体流速u计算流体管道中的流体的体积流量V。
[0026]根据本申请的实施例，优选地，在上述方法中，根据弹性阻力件在流体作用下的位移量D计算流体管道内的流体流速u：
[0027]D＝[Kρu2gLr+3πηu(2L+r)]/E，
[0028]式中，g为重力加速度，ρ为流体密度，K为阻力系数，L为弹性阻力件在流体管道中的长度，r为弹性阻力件的半径，η为流体粘度，E为弹性阻力件的弹性模量。
[0029]根据本申请的实施例，优选地，在上述方法中，按照下式，根据流体管道内的流体流速u计算流体管道中流体的体积流量V：
[0030]V＝πR2u，
[0031]式中，R为流体管道的半径。
[0032]根据本申请的实施例，优选地，在上述方法中，所述方法还包括：
[0033]通过温度传感器测量流体管道内部的流体的温度，在考虑流体温度对流体管道中的流体流量的影响的情况下，按照下式，根据流体管道内的流体流速u计算流体管道中流体的体积流量V：
[0034]V＝kπR2uT0/T1，
[0035]式中，R为流体管道半径，T0为标定状况下温度，T1为实际温度，k为系数。
[0036]根据本申请的实施例，优选地，在上述方法中，所述方法还包括：
[0037]测量流体管道多个位置的流体流速，并以多个位置的流体流速的平均值作为流体管道内流体流速u的最终测量值。
[0038]第三方面，本申请提供了一种如上第二方面所述的流体流量测量方法，应用于超低流速烟气流量的测量。
[0039]与现有技术相比，上述方案中的一个或多个实施例可以具有如下优点或有益效果：在本专利技术的装置及方法中，通过在流体管道内插入弹性阻力件，并通过位移测量器测量
弹性阻力件的顶部在流体作用下因弹性形变而产生的位移量，然后通过流量计算器与位移测量器连接，并根据位移测量器测得的位移量计算流体管道内部的流体的流量，在该装置中只要弹性阻力件能够产生形变和位移就能够测量得到流体流量，解决了现有技术中的流体流量测量装置不能对低流速流量的流体进行流量测量的问题，避免了低流速的流量不能准确测量的问题。
附图说明
[0040]通过结合附图阅读下文示例性实施例的详细描述可更好地理解本专利技术公开的范围。其中所包括的附图是：
[0041]图1为本专利技术实施例一提供的流体流量测量装置中弹性阻力件与位移测量器的结构示意图。
[0042]图2为本专利技术实施例一提供的图1的另一侧面结构示意图。
[0043]图3为本专利技术实施例提供的流体流量测量方法的流程图。
具体实施方式
[0044]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例只是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0045]因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0046]应注意到：相似的标号和字母在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种流体流量测量装置，其特征在于，所述装置包括：弹性阻力件，其顶部插入流体管道内部，能够在所述流体管道内部流体的作用下发生弹性形变；位移测量器，其用于测量所述弹性阻力件的顶部在流体的作用下因弹性形变而产生的位移量；流量计算器，其与所述位移测量器连接，用于根据所述位移测量器测得的位移量计算所述流体管道内部的流体的流量。2.根据权利要求1所述的流体流量测量装置，其特征在于：所述弹性阻力件为中空结构；所述位移测量器包括设置在所述弹性阻力件顶部内部的反射面结构和设置在所述弹性阻力件底部上方的激光测量单元；所述激光测量单元用于发射激光至所述反射面结构以及接收所述反射面结构反射的激光，并测量发射的激光与反射的激光之间的角度偏移量或发射的激光与反射的激光光点之间的位置偏移量，从而根据所述角度偏移量或位置偏移量确定所述弹性阻力件的顶部的位移量。3.根据权利要求1所述的流体流量测量装置，其特征在于：所述弹性阻力件为中空结构；所述位移测量器包括设置在所述弹性阻力件顶部内部的布拉格光栅和设置在所述弹性阻力件底部上方的激光测量单元；所述激光测量单元用于发射激光至所述布拉格光栅，并测量所述布拉格光栅中心波长的偏移量，从而根据所述偏移量确定所述弹性阻力件的顶部的位移量。4.根据权利要求1至3中任一项所述的流体流量测量装置，其特征在于，所述弹性阻力件的数量为一个或多个，当所述弹性阻力件的数量为多个时，多个弹性阻力件间隔插入流体管道内部并且对应设置有位移测量器；所述流量计算器设置成，用于根据所述位移测量器测得的位移量计算流体管道内的流体流速，并计算流体管道内部多个位置的流体流速的平均值，然后根据流体管道内部多个位置的流体流速的平均值计算所述流体管道内部的流体的流量。5.根据权利要求1至3中任一项所述的流体流量测量装置，其特征在于，还包括：温度传感器，其与所述流量计算器连接，用于测量流体管道内部的流体的温度，以供所述流量计算器补偿计...

【专利技术属性】
技术研发人员：张峰，赵兴雷，王宝登，何立新，
申请(专利权)人：北京低碳清洁能源研究院，
类型：发明
国别省市：