本申请涉及一种压力测量装置及压力测量系统。压力测量装置包括：受压部(1)，所述受压部包括与待测流体介质相接触的承压元件(1A)；测压部(2)，所述测压部包括与所述承压元件分开设置且与待测流体介质相隔离的信号采集元件；其中，所述信号采集元件包括位移传感器(3)，该位移传感器感测所述承压元件基于流体介质压力而产生的形变信号；所述承压元件适于通过可拆式连接机构(1B)安装在测量接口处。本发明专利技术的压力测量装置及压力测量系统能够适应于不同应用场合，并确保测量结果的准确性、稳定性和精密度。定性和精密度。定性和精密度。
【技术实现步骤摘要】
压力测量装置及压力测量系统
[0001]本专利技术涉及压力测量领域，尤其涉及一种压力测量装置及压力测量系统。
技术介绍
[0002]管道流体输送系统常见于工业生产、科学研究和日常生活当中，广泛应用在热工、电力、建筑、给排水、采暖通风、自控等诸多行业，其中，管道或者说流体压力测量不仅是一种实施流体介质(例如油、水、气)计量的手段，对压力进行检测和控制也是保障正常生产以及设备安全运行的必要措施。
[0003]目前，在管道压力测量领域，普遍采用接触式压敏元件作为压力测量的核心器件。但是，由于此类传感器件适合接触的介质通常仅限于几种特定材料，其介质兼容性受到很大制约，在许多应用场合容易造成腐蚀性损坏，特别是在某些复杂的腐蚀条件下，压敏元件的寿命甚至会低于半年，从而导致高昂的使用和维护成本。
[0004]同时，由于接触式传感器件需要与待测介质直接接触，在待测介质温度过高的情况下，必须进行降温测量，其中大多采用充灌液传压，然而，该方法仍不可避免地受制于充灌液介质自身的耐温极限。在这种管道压力测量系统中，如何有效提高其测量高温介质的能力，依现有技术，尚无理想解决方案。
[0005]此外，对于压敏元件来说，需要在弹性范围内确保有效的信号输出，接触式测量很容易因过载而造成该压敏元件损坏。
[0006]随着测压技术的发展，目前市场上也逐渐出现了非接触式测压设备，但现有的非接触式测压设备通常在使用时需要进行现场安装、调试和标定，由此增加了人力物力成本。另外，现有的非接触式测压设备，例如非介入式超声管道测压系统，还存在着以下不足之处：对于测量不同管材、管径的管道压力，适应能力差；低压测量误差大；温度、流速波动对测量准确度影响大。
技术实现思路
[0007]因此，本专利技术的目的在于，提出一种改进的压力测量装置及压力测量系统，能够适应于不同应用场合，并确保测量结果的准确性、稳定性和精密度。
[0008]具体而言，本申请提出一种压力测量装置，其包括：受压部，所述受压部包括与待测流体介质相接触的承压元件；测压部，所述测压部包括与所述承压元件分开设置且与待测流体介质相隔离的信号采集元件。所述信号采集元件包括位移传感器，该位移传感器感测所述承压元件基于流体介质压力而产生的形变信号；所述承压元件适于通过可拆式连接机构安装在测量接口处。
[0009]在本专利技术中，所说“分开设置”应理解为：承压元件和信号采集元件不形成一体的构件或者结构单元，二者可以分开/分别进行制造和装配，但并非必然地意味着在该压力测量装置中承压元件与信号采集元件在空间上保有间距地分离布置；重要的是，承压元件与待测流体介质接触，信号采集元件(如位移传感器)与待测流体介质相隔离，即不与之接触。
[0010]按照本专利技术，摒弃了现有技术中所使用的接触式压敏元件，而设置独立的承压元件，采取以位移传感器感测承压元件形变信号的方式，形成一种特殊的非接触式测压装置。于是，一方面，敏感的传感器件不与待测介质相接触，从而免于经受介质的压力和/或温度载荷以及腐蚀等化学作用；另一方面，引入独立的承压元件(其与待测介质相接触)，该承压元件相对于传感器件分开设置，并且能够可拆卸地安装在测量接口处，也就是说，该承压元件亦不属于传输管路本身的固设部件，从而允许针对不同材料特性、不同工作温度、不同压力级别的待测流体介质进行适配设计，由此可达到已知接触式和非接触式测压设备所无法比拟的适应能力，确保测量结果的准确性、稳定性和精密度。
[0011]有利的是，所述承压元件为纯机械构件，所述可拆式连接机构包括法兰部件。由此，承压元件可以方便地通过机加工制得，并且在测量现场将其借助法兰部件以机械方式简单地装配连接即可，而无需专业人员进行复杂的现场组装、调试和标定。特别优选地，法兰部件设计为标准法兰，如标准管法兰，从而有利于装置的标准化生产制造及其标准化配套使用。在此，所述承压元件与法兰部件作为分别承担测量和连接功能的构件，出于设计、制造和使用成本等方面综合考虑，它们可以采用相同材料制成、也可采用不同材料制成，可以采用一体式结构、也可采用分体式结构。
[0012]根据本专利技术的一个实施例，所述承压元件构造为管段，所述位移传感器设置为用于从管段圆周侧感测基于所述管段内部的流体介质压力而产生的形变信号。
[0013]对此适宜的是，所述可拆式连接机构包括设置在所述管段两端的连接法兰，所述连接法兰与所述管段固定连接或者成一体构造。
[0014]根据本专利技术的另一实施例，所述承压元件构造为板片，所述位移传感器设置为从板片一个侧面感测基于板片另一侧面的流体介质压力而产生的形变信号。
[0015]对此适宜的是，所述可拆式连接机构包括形成于所述板片周边侧的连接法兰，所述连接法兰与所述板片固定连接或者成一体构造。
[0016]进一步，所述位移传感器为纳米级高精度位移传感器。依此，该位移传感器分辨精度可达到1纳米，从而可实现对承压元件形变量、进而对管道或者说流体介质压力的高精度测量。例如，该位移传感器可以是电感式位移传感器、电容式位移传感器、光电式位移传感器、超声波式位移传感器、基于光谱共焦原理的纳米位移计等。
[0017]视测量现场需要及设备条件而定，所述位移传感器可以为接触式位移传感器或者非接触式位移传感器，本专利技术在此方面并无限制。
[0018]进一步，所述测压部包括与所述位移传感器相连接的信号处理单元，该信号处理单元对位移传感器感测到的形变信号进行处理并生成表征压力大小的可读输出信号。
[0019]进一步，所述测压部还包括与所述信号处理单元相连接的温度传感器，该温度传感器实时感测所述承压元件的温度信号，所述信号处理单元在处理所述形变信号和/或生成所述可读输出信号时附加考虑所述温度信号。借此可以补偿由温度变化引起的压力测量误差。
[0020]所述温度传感器可以是接触式温度传感器，也可以是非接触式温度传感器。作为接触式温度传感器，例如可以采用热电阻、热电偶等。优选的是，在此采用非接触式温度传感器，例如红外线温度传感器，因而可实现非接触温度信号采集，便于依据现场条件适当地配置测压设备。
[0021]在此，所述位移传感器和/或温度传感器与信号处理单元之间的“连接”主要是指传输信号的连接，形式上可以是无线连接，也可以是有线连接，本专利技术在此方面并无限制。
[0022]适宜的是，所述信号处理单元与所述位移传感器和/或所述温度传感器形成一个结构组件，从而实现装置的集成化、小型化，便于装配和使用。
[0023]有利的是，所述承压元件构造为能够依据待测流体介质材料特性和/或压力级别确定的系列标准件。这样，本专利技术的压力测量装置使用方便，例如针对某一承压元件标准件，装置生产方标定之后，便可直接将其用于不同管路的测压，无须进行现场适配或调整；本专利技术的压力测量装置应用广泛，装置用户方可针对不同应用场合和条件(如高/低压、腐蚀性/非腐蚀性等等)匹配选择适用的某一承压元件标准件。在此，可以基于承压件材料特性(例如弹性模量、强度)、结构尺寸等来形成和设本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种压力测量装置，其特征在于，所述压力测量装置(10)包括：受压部(1)，所述受压部包括与待测流体介质相接触的承压元件(1A)；测压部(2)，所述测压部包括与所述承压元件分开设置且与待测流体介质相隔离的信号采集元件；其中，所述信号采集元件包括位移传感器(3)，该位移传感器感测所述承压元件基于流体介质压力而产生的形变信号；所述承压元件(1A)适于通过可拆式连接机构(1B)安装在测量接口处。2.根据权利要求1所述的压力测量装置，其特征在于，所述承压元件(1A)为纯机械构件，所述可拆式连接机构(1B)包括法兰部件。3.根据权利要求2所述的压力测量装置，其特征在于，所述承压元件(1A)构造为管段，所述位移传感器(3)设置为用于从管段圆周侧感测基于所述管段内部的流体介质压力而产生的形变信号。4.根据权利要求3所述的压力测量装置，其特征在于，所述可拆式连接机构(1B)包括设置在所述管段两端的连接法兰，所述连接法兰与所述管段固定连接或者成一体构造。5.根据权利要求2所述的压力测量装置，其特征在于，所述承压元件(1A)构造为板片，所述位移传感器(3)设置为从板片一个侧面感测基于板片另一侧面的流体介质压力而产生的形变信号。6.根据权利要求5所述的压力测量装置，其特征在于，所述可拆式连接机构(1B)包括形成于所述板片周边侧的连接法兰，所述连接法兰与所述板片固定连接或者成一体构造。7.根据权利要求1
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6之任一项所述的压力测量装置，其特征在于，所述位移传感器(3)为纳米级高精度位移传感器。8.根据权利要求1
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6之任一项所述的压力测量装置，其特征在于，所述位移传感器(3)为接触式位移传感器或者非接触式位移传感器。9.根据权利要求1
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6之任...
【专利技术属性】
技术研发人员：李俊毅，王徐坚，郝正宏，汤俐敏，
申请(专利权)人：浙江洛丁森智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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