一種不受環境因素影響的高精度流量測量裝置製造方法
2023-07-12 00:46:56
一種不受環境因素影響的高精度流量測量裝置製造方法
【專利摘要】一種不受環境因素影響的高精度流量測量裝置，其特徵是：傳感測量組設於作為流體管道的管道壁外側，包括靜態測量區和動態測量區，靜態測量傳感器和動態測量傳感器被密封封裝層覆蓋；在靜態測量區的靜態測量傳感器與流體通道內壁之間設有靜態測量腔，所述靜態測量腔與流體通道之間以空隙或縫隙連通，用於給所述靜態測量傳感器提供相對於動態測量傳感器同樣環境的流體靜態壓力。本實用新型突破了非接觸式流量測量的各種環境、材質、溫度、流體壓力、壓力波動帶來的幹擾，具有高精度、零壓損、結構簡單、功耗低、安裝靈活、無需維護、使用壽命長的優點，使電子流量計在市場競爭中獲得明顯優勢。
【專利說明】一種不受環境因素影響的高精度流量測量裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及流量計量【技術領域】，具體說是一種不受環境因素影響的高精度流量測
量裝置。
【背景技術】
[0002]傳統的熱量表，冷水錶，熱水錶等液體流量計量裝置，大部分測量器件都採用機械葉輪或旋翼式葉輪。它們的計量原理:液體流動帶動葉輪轉動，葉輪轉動的圈數與流量成正比，計算器通過採集葉輪轉動的圈數來計算流量。由於葉輪轉動存在機械磨損。它們在使用中都存在壽命短，結構複雜等缺陷。尤其由於葉輪轉動的機械磨損，造成測量精度降低。另外在液體介質中含有雜質的情況下，常常會因為介質中含有雜質造成流量計堵塞等問題。給使用者帶來損失。
[0003]隨著電子技術的成熟，超聲波流量計，電磁式流量計，渦流式流量計得到推廣運用。它們在實際應用中都有一個共同特徵:測量器件與液體介質直接接觸。小部分電子液體計量裝置為了克服測量器件與液體介質直接接觸，採用外夾持的設計方法。它們又帶來了新的問題就是測量器件功率需要很大。需要通過市電才能保證正常工作。制約了它的使用範圍。
[0004]測量器件與液體接觸類流量計或多或少地存在一定壓損。個別產品雖然採用也採用了直通式設計，解決了壓損問題，但由於它們的測量器件與液體介質需要直接接觸，測量器件要與流量計測量腔進行安裝，使整個測量腔形成了多個不規則截面。又造成了測量液體流動時在測量腔的測量方向中紊流增多，層流混亂，流量信號不穩的問題，使計量精度受到了制約。
[0005]因此，高精度的流量測量目前面臨兩個問題，如果使用傳感裝置與流體接觸的方式，會產生紊流，層流混亂導致流量信號不穩，且對儀表本身產生侵蝕作用；如果傳感裝置不與流體直接接觸，則一方面會帶來器件的功率損耗問題，另一方面，即使通過高靈敏的傳感器可以測出流體通道的壓力，但是由於受到流體通道的材質、溫度、壓力波動等影響都會嚴重影響甚至完全覆蓋測量對象信號對傳感器的微小壓力變化，單純的測量壓力值而無法方便地得到測量壓力差也無法得到測量結果，壓力差值的測量如果不排除測量點的環境造成的不同材料、不同地點、不同溫度、不同時間、不同測量器件等影響也無法最終得到高精確度的流量測量結果。
【發明內容】
[0006]本發明所要解決的技術問題是提供一種方案，合理、經濟實用且方便實現地解決不受環境因素影響的高精度流量測量問題。
[0007]本發明所要解決的技術問題是通過下述方案實現的:所述不受環境因素影響的高精度流量測量裝置，包括作為流體通道一部分的流量計表體，在所述流量計表體上設有傳感測量組，其特徵是:[0008]所述傳感測量組設於作為流體管道的管道壁外側，包括靜態測量區和動態測量區，所述靜態測量區內設靜態測量傳感器，動態測量區內設動態測量傳感器，所述靜態測量傳感器和動態測量傳感器被密封封裝層覆蓋；在靜態測量區的靜態測量傳感器與流體通道內壁之間設有靜態測量腔，所述靜態測量腔與流體通道之間以空隙連通，用於給所述靜態測量傳感器提供相對於動態測量傳感器同樣環境的流體靜態壓力。
[0009]作為優化方案，在所述密封封裝層外設有保護套，用於給靜態測量傳感器和動態測量傳感器提供統一、穩定的測量環境並加固表體、提供防護。
[0010]作為優化方案，所述靜態測量區內設有兩組靜態測量傳感器，動態測量區內設有兩組動態測量傳感器，並連接為惠斯登電橋，其中兩組靜態測量傳感器和兩組動態測量傳感器分別串聯作為惠斯登電橋的兩條支路。
[0011]作為上述方案的優化方案，所述兩組靜態測量傳感器分別設置於所在流量計表體流體通道的對稱兩面，所述兩組動態測量傳感器分別設置於所在流量計表體流體通道的對稱兩面。
[0012]作為一種結構實施例，所述流量計表體軸向分為靜態表體段和動態表體段兩段，靜態表體段和動態表體段通過螺紋連接、卡扣連接或焊接，所述靜態表體段帶有所述靜態測量區，所述動態表體段帶有所述動態測量區。
[0013]進一步地，所述靜態表體段和動態表體段連接後在靜態測量區部分重疊，非重疊部分的靜態表體段和動態表體段的內徑相同，在重疊部分的靜態表體段設有凹槽，凹槽的內徑與動態表體段外徑之差形成靜態測量腔。
[0014]進一步地，在重疊部分的動態表體段端部與所述凹槽側壁設有間隙，用於連通所述靜態測量腔與流體通道。
[0015]一種實施例，在所述保護套外側設有連接座，用於安裝顯示流量的計算器和顯示器。
[0016]作為一種實施例，所述靜態測量傳感器和動態測量傳感器是薄膜電阻應變片。
[0017]本發明使傳感器不與流體接觸，不對流體本身產生幹擾，因此也避免了傳感器受到流體中雜質損害的問題；同時通過同一環境下的靜態測量有效屏蔽掉了由測量儀表本身材質、溫度、流體壓力、壓力波動和環境帶來的各種幹擾因素，使用弱電即可實現高精確度的實時流體流速、流量的測量。
[0018]本發明所述的流量測量裝置不受液體介質質量的影響，突破了非接觸式流量測量的各種環境、材質、溫度、流體壓力、壓力波動帶來的幹擾，並將幹擾測量的因素直接過濾掉，具有高精度、零壓損、結構簡單、功耗低、安裝靈活、無需維護、使用壽命長的優點，使電子流量計在市場競爭中獲得明顯優勢。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1是本發明實施例一整體結構圖，
[0020]圖2是圖1中A-A剖視圖，
[0021]圖3是圖1中B向視圖，
[0022]圖4是本發明實施例二示意圖
[0023]圖5是本發明傳感器組的迴路組成示意圖。[0024]圖中:1 一流量計表體，2—保護套，3—密封封裝層，4一靜態測量傳感器，5—動態測量傳感器，6—測量腔，7—信號輸出線，8—靜態測量區，9一動態測量區，10—傳感測量組，11一連接座，12一靜態測量腔，13一靜態表體段，14一動態表體段。
【具體實施方式】
[0025]下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明:如圖1-3中所示，所述不受環境因素影響的高精度流量測量裝置，包括作為流體通道一部分的流量計表體1，在所述流量計表體I上設有傳感測量組10，所述傳感測量組10設於作為流體管道的管道壁外側，包括靜態測量區8和動態測量區9，所述靜態測量區8內設靜態測量傳感器4，動態測量區9內設動態測量傳感器5，所述靜態測量傳感器4和動態測量傳感器5被密封封裝層3覆蓋；在靜態測量區8的靜態測量傳感器4與流體通道內壁之間設有靜態測量腔12，所述靜態測量腔12與流體通道之間以孔隙或縫隙連通，用於給所述靜態測量傳感器4提供流體的靜態壓力。靜態測量區8與動態測量區9在同一塊流量計表體I內，對於流體壓力差無需進行遠距離測量即可實現實時的高精度測量輸出。靜態測量區8將同等情況下的各種影響測量的參數值同步得到，此時動態測量區9所得到的參數值在去掉動態測量區9的測量值後即為單純的與流速相關參數，公開了一種簡單有效的對流速可具體實現的測量方案。在所述保護套2外側設有連接座11，用於安裝顯示流量的計算器和顯示器。流量計可以將測量信號直接輸出，也可以通過表體自身安裝攜帶的計算器和顯示器顯示測量結果。
[0026]作為優化方案，在所述密封封裝層3外設有保護套2，用於給靜態測量傳感器4和動態測量傳感器5提供統一、穩定的測量環境並加固表體、提供防護。
[0027]如圖5所示，作為優化方案，所述靜態測量區8內設有兩組靜態測量傳感器4，動態測量區9內設有兩組動態測量傳感器5，並連接為惠斯登電橋，其中兩組靜態測量傳感器4和兩組動態測量傳感器5分別串聯作為惠斯登電橋的兩條支路。
[0028]作為上述方案的優化方案，所述兩組靜態測量傳感器4分別設置於所在流量計表體I流體通道的對稱兩面，所述兩組動態測量傳感器5分別設置於所在流量計表體I流體通道的對稱兩面。可以均衡全面地得到流體壓力的可靠數據。
[0029]如圖4，作為一種結構實施例，所述流量計表體I軸向分為靜態表體段13和動態表體段14兩段，靜態表體段13和動態表體段14通過螺紋連接或焊接，所述靜態表體段13帶有所述靜態測量區8，所述動態表體段14帶有所述動態測量區9。所述靜態表體段13和動態表體段14連接後在靜態測量區8部分重疊，非重疊部分的靜態表體段13和動態表體段14的內徑相同，在重疊部分的靜態表體段13設有凹槽，凹槽的內徑與動態表體段14外徑之差形成靜態測量腔12。在重疊部分的動態表體段14端部與所述凹槽側壁設有間隙，用於連通所述靜態測量腔12與流體通道。該實施例使得流量計的實現、製造加工和安裝都變得尤為簡單。
【權利要求】
1.一種不受環境因素影響的高精度流量測量裝置，包括作為流體通道一部分的流量計表體(I)，在所述流量計表體(I)上設有傳感測量組(10)，其特徵是: 所述傳感測量組(10)設於作為流體管道的管道壁外側，包括靜態測量區(8)和動態測量區(9)，所述靜態測量區(8)內設靜態測量傳感器(4)，動態測量區(9)內設動態測量傳感器(5)，所述靜態測量傳感器(4)和動態測量傳感器(5)被密封封裝層(3)覆蓋；在靜態測量區(8)的靜態測量傳感器(4)與流體通道內壁之間設有靜態測量腔(12)，所述靜態測量腔(12)與流體通道之間以空隙連通，用於給所述靜態測量傳感器(4)提供相對於動態測量傳感器同樣環境的流體靜態壓力。
2.根據權利要求1所述的不受環境因素影響的高精度流量測量裝置，其特徵是:在所述密封封裝層(3)外設有保護套(2)，用於給靜態測量傳感器(4)和動態測量傳感器(5)提供統一、穩定的測量環境並加固表體、提供防護。
3.根據權利要求1所述的不受環境因素影響的高精度流量測量裝置，其特徵是:所述靜態測量區(8)內設有兩組靜態測量傳感器(4)，動態測量區(9)內設有兩組動態測量傳感器(5)，並連接為惠斯登電橋，其中兩組靜態測量傳感器(4)和兩組動態測量傳感器(5)分別串聯作為惠斯登電橋的兩條支路。
4.根據權利要求3所述的不受環境因素影響的高精度流量測量裝置，其特徵是:所述兩組靜態測量傳感器(4)分別設置於所在流量計表體(I)流體通道的對稱兩面，所述兩組動態測量傳感器(5)分別設置於所在流量計表體(I)流體通道的對稱兩面。
5.根據權利要求1或4所述的不受環境因素影響的高精度流量測量裝置，其特徵是:所述流量計表體(I)軸向分為靜態表體段(13)和動態表體段(14)兩段，靜態表體段(13)和動態表體段(14)通過螺紋連接、卡扣連接或焊接，所述靜態表體段(13)帶有所述靜態測量區(8 )，所述動態表體段(14)帶有所述動態測量區(9 )。
6.根據權利要求5所述的不受環境因素影響的高精度流量測量裝置，其特徵是:所述靜態表體段(13)和動態表體段(14)連接後在靜態測量區(8)部分重疊，非重疊部分的靜態表體段(13)和動態表體段(14)的內徑相同，在重疊部分的靜態表體段(13)設有凹槽，凹槽的內徑與動態表體段(14 )外徑之差形成靜態測量腔(12 )。
7.根據權利要求6所述的不受環境因素影響的高精度流量測量裝置，其特徵是:在重疊部分的動態表體段(14)端部與所述凹槽側壁設有間隙，用於連通所述靜態測量腔(12)與流體通道。
8.根據權利要求2所述的不受環境因素影響的高精度流量測量裝置，其特徵是:在所述保護套(2)外側設有連接座(11)，用於安裝顯示流量的計算器和顯示器。
9.根據權利要求1?4之一所述的不受環境因素影響的高精度流量測量裝置，其特徵是:所述靜態測量傳感器(4)和動態測量傳感器(5)是薄膜電阻應變片。
【文檔編號】G01F15/00GK203587156SQ201320774894
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年11月29日 優先權日:2013年11月29日
【發明者】黃強翔, 李進武, 陸勇喜, 李峰波 申請人:湖北澤越電子科技有限公司