一種量程無縫切換流量測量裝置制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種量程無縫切換流量測量裝置，其結(jié)構(gòu)包括翼型導(dǎo)流板彎管與多腔室一體化多功能測量傳輸裝置兩個(gè)部分。通過單片機(jī)自主選擇壓強(qiáng)機(jī)械放大裝置的使用與否完成可變量程功能。通過單片機(jī)自主選擇適合的壓差室測量結(jié)果，結(jié)合測量的系統(tǒng)溫度、壓強(qiáng)，通過數(shù)字量輸出相應(yīng)系統(tǒng)流量。本裝置屬于高度集成流量測量裝置，采用不同流量下，自動(dòng)選擇彎管壓差最大的位置進(jìn)行測量，保證測量精度，同時(shí)實(shí)現(xiàn)全過程量程自動(dòng)改變功能。本裝置可以高效應(yīng)用于高溫高壓系統(tǒng)、不同工況下流量差別較大的系統(tǒng)、對流阻要求高的系統(tǒng)、以及流量低的系統(tǒng)。本裝置系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理，成本較低，操作方便，信號(hào)準(zhǔn)確且易于讀取。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及通用測量
，具體涉及一種量程無縫切換流量測量裝置。
技術(shù)介紹
在石油化工、熱能動(dòng)力領(lǐng)域，流量是保證系統(tǒng)運(yùn)行及產(chǎn)品生產(chǎn)的重要參數(shù)。在不同工況下，系統(tǒng)介質(zhì)流量差別可達(dá)30～50倍，甚至更高。因此不同工況下流量的準(zhǔn)確測量是反應(yīng)堆安全運(yùn)行的必要前提。傳統(tǒng)流量計(jì)通過手動(dòng)配置完成量程切換，但這種切換方式使得在量程存在一定的間斷，這種間斷使得在短時(shí)間內(nèi)測量參數(shù)不可靠，難以滿足實(shí)際需要。常用差壓流量計(jì)現(xiàn)場僅能顯示壓差值，具體流量需經(jīng)過采集終端整合計(jì)算才能顯示，不利于現(xiàn)場操作。本專利技術(shù)結(jié)合彎管流場特性，研制的翼型導(dǎo)流板結(jié)構(gòu)件可以在不同流場將測量結(jié)果最大化，降低對于差壓測量部位的測量下限的精度要求。本專利技術(shù)采用三腔室測壓一點(diǎn)測溫的方法，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)同步測量，現(xiàn)場顯示流量結(jié)果，并傳輸?shù)讲杉K端，實(shí)現(xiàn)電信號(hào)干擾最小化。對于變量程流量測量，有很多不同技術(shù)。例如中國專利技術(shù)專利200910020512.3提供了一種壓力補(bǔ)償復(fù)合流量變送器，該裝置設(shè)計(jì)包括正取壓室、負(fù)取壓室以及壓力補(bǔ)償變送器。該裝置可以同時(shí)測得壓差以及正、負(fù)取壓室的壓力。但存在兩個(gè)問題：1、測得壓力與測得壓差分別采用兩個(gè)變送器，這使得兩者數(shù)據(jù)同時(shí)采集的精度受限；2、該裝置測量壓力僅僅局限在正取壓室與負(fù)取壓室之間的一個(gè)，不能完成彎管流量計(jì)測量過程中的壓力補(bǔ)償作用。又如中國專利技術(shù)專利2010010517786.6提供了一種三差壓汽液兩項(xiàng)流流量計(jì)量裝置，該裝置包括水平管、豎直管、彎管以及三個(gè)差壓傳感器。差壓傳感器分別安裝在三種不同的管道上，采用不同的測量方式，進(jìn)行流量測量。但當(dāng)流量很低的情況下，三種測量方式得到的結(jié)果不準(zhǔn)確，這導(dǎo)致該裝置測量量程比很難滿足運(yùn)行流量范圍很廣的系統(tǒng)的測量要求，同時(shí)彎管采用光滑彎管，在低流量測量時(shí)，壓差測量結(jié)果小，精度差。又如《計(jì)量技術(shù)》1990.No8《差壓式流量測量的高低量程自動(dòng)切換系統(tǒng)》一文中提出的測量量程自動(dòng)切換系統(tǒng)，該系統(tǒng)由不同量程的差壓變送器、乘除器、調(diào)節(jié)儀等組成。解決了高低量程的自動(dòng)切換問題。但該方式是利用事先設(shè)定值來確定自動(dòng)切換過程，若測量結(jié)果在設(shè)定值附近振動(dòng)時(shí)，該裝置存在高頻反復(fù)切換的情況，不利于設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定。同時(shí)不同差壓變送器在探測及傳輸頻率上，理論上不可能達(dá)到高頻同步的標(biāo)準(zhǔn)。這限制了測量結(jié)果的實(shí)時(shí)有效性及比對結(jié)果的可靠性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)目的在于提供一種量程無縫切換流量測量裝置，既能夠在高溫下使用、保證系統(tǒng)密封性，而且量程無縫自動(dòng)切換，并易于操作的裝置。本專利技術(shù)通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種量程無縫切換流量測量裝置，包括翼型導(dǎo)流板彎管、多腔室一體化多功能測量傳輸裝置兩個(gè)部分；所述翼型導(dǎo)流板彎管為在標(biāo)準(zhǔn)彎管內(nèi)設(shè)置翼型導(dǎo)流板、在彎管管壁上開有4個(gè)測壓孔的管道構(gòu)件，所述4個(gè)測壓孔均連接在多腔室一體化多功能測量傳輸裝置的端口上；所述多腔室一體化多功能測量傳輸裝置包括兩個(gè)量程不同的差壓測量腔室以及一個(gè)絕壓測量腔室，還包括擁有信號(hào)接收、壓強(qiáng)/壓差信號(hào)測量、數(shù)據(jù)處理模塊、狀態(tài)顯示模塊及信號(hào)傳輸模塊的單片機(jī)。差壓測量腔室用于測量兩個(gè)端口之間的壓力差，并將壓力差轉(zhuǎn)化為電信號(hào)發(fā)送給單片機(jī)，絕壓測量腔室用于測量壓力系統(tǒng)的絕對壓力并將絕對壓力轉(zhuǎn)化為電信號(hào)發(fā)送給單片機(jī)，單片機(jī)接收兩個(gè)量程不同的差壓測量腔室的壓力差信號(hào)和絕壓測量腔室的絕對壓力信號(hào)，選擇量程適合的腔室測量值作為壓差，現(xiàn)場顯示并傳輸?shù)较鄳?yīng)的采集器中。所述翼型導(dǎo)流板彎管在標(biāo)準(zhǔn)彎管兩頭還預(yù)留有直管段。預(yù)留直管段便于安裝在壓力系統(tǒng)中。所述4個(gè)測壓孔中，一個(gè)設(shè)置在所述直管段上的測壓孔，一個(gè)設(shè)置在彎管彎曲部分內(nèi)側(cè)的測壓孔，兩個(gè)設(shè)置在彎管彎曲部分外側(cè)的測壓孔。直管段設(shè)置測壓孔便于確定系統(tǒng)的絕對壓力嗎，在管道彎曲部分內(nèi)側(cè)和外側(cè)分別設(shè)置測壓孔便于測量差壓。所述翼型導(dǎo)流板安裝在管道內(nèi)壁上將管道分為兩部分，所述設(shè)置在彎管彎曲部分內(nèi)側(cè)的測壓孔與設(shè)置在彎管彎曲部分外側(cè)的測壓孔位于管道的不同部分，翼型導(dǎo)流板截面為弧形。翼型導(dǎo)流板結(jié)構(gòu)件可以在不增加整體阻力系數(shù)的同時(shí)，增高局部壓差，其橫截面為弧形結(jié)構(gòu)，由5條圓弧首尾相接組成。所述直管段上的測壓孔連接的端口為D，彎管彎曲部分內(nèi)側(cè)的測壓孔連接的端口為A，兩個(gè)設(shè)置在彎管彎曲部分外側(cè)的測壓孔連接的端口為B、C；所述兩個(gè)差壓測量腔室分別測量A-B、A-C之間的壓差，所述絕壓測量腔室測量測壓孔D端絕對壓力。內(nèi)側(cè)取壓孔直接連接測量傳輸裝置A端，外側(cè)取壓孔分別連接測量傳輸裝置B端C端，直管處取壓孔連接測量傳輸裝置D端。并連接測量傳輸裝置E接線端。測量傳輸裝置由三個(gè)引壓管接口端、一個(gè)電信號(hào)接受端、一個(gè)數(shù)字量電信號(hào)輸出端、一個(gè)單片機(jī)及測壓部分組成。一體化測量傳輸裝置測壓部分由兩個(gè)量程不同的差壓測量腔室以及一個(gè)絕壓測量腔室組成，分別對A-B、A-C端進(jìn)行壓差測量，以及測量D端絕對壓力，通過測量傳輸裝置自帶單片機(jī)進(jìn)行采集判斷，選擇量程適合的腔室測量值作為壓差，通過系統(tǒng)絕對壓力與系統(tǒng)溫度計(jì)算出相應(yīng)的流量，現(xiàn)場顯示并傳輸?shù)较鄳?yīng)的采集器中。所述直管段上的測壓孔還通過測溫裝置連接在多腔室一體化多功能測量傳輸裝置的端口E上。通過測量溫度可以確定彎管內(nèi)流量，彎管流量計(jì)測量公式：其中：V－流體的平均流速；a－綜合流量系數(shù)，a＝f(雷諾數(shù)、介質(zhì)動(dòng)力粘度、管道粗糙度等)，是彎管流量計(jì)標(biāo)定過程中確定的數(shù)值，R/d—彎管的彎徑比；ΔP—流體通過彎管傳感器時(shí)產(chǎn)生的差壓值，是彎管內(nèi)外測壓強(qiáng)差值；ρ—介質(zhì)的密度，是系統(tǒng)溫度、壓強(qiáng)有關(guān)的參數(shù)，通過測量的系統(tǒng)壓強(qiáng)與溫度在單片機(jī)中采用IWP97中關(guān)系式計(jì)算而來。本專利技術(shù)與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點(diǎn)和有益效果：1、本專利技術(shù)一種量程無縫切換流量測量裝置實(shí)現(xiàn)裝置不同量程之間實(shí)時(shí)無縫轉(zhuǎn)化；2、本專利技術(shù)一種量程無縫切換流量測量裝置為一體化差壓測量傳輸裝置，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)的壓力與壓差的實(shí)時(shí)測量，大幅減小設(shè)備安裝空間；3、本專利技術(shù)一種量程無縫切換流量測量裝置通過一體化差壓測量傳輸裝置與系統(tǒng)溫度測量，可實(shí)現(xiàn)流量的現(xiàn)場實(shí)時(shí)顯示；4、本專利技術(shù)一種量程無縫切換流量測量裝置，翼型導(dǎo)流板彎管可以在不過分提高整體壓降的條件下，達(dá)到提高局部壓差的作用。附圖說明此處所說明的附圖用來提供對本專利技術(shù)實(shí)施例的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，并不構(gòu)成對本專利技術(shù)實(shí)施例的限定。在附圖中：圖1為本專利技術(shù)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本專利技術(shù)翼型導(dǎo)流板彎管的放大示意圖。附圖中標(biāo)記及對應(yīng)的零部件名稱：1-壓力系統(tǒng)管道，2-翼型導(dǎo)流板彎管，3-測壓孔，4-翼型導(dǎo)流板，5-引壓管，6-多腔室一體化多功能測量傳輸裝置，7-信號(hào)線，8-測溫裝置。具體實(shí)施方式為使本專利技術(shù)的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合實(shí)施例和附圖，對本專利技術(shù)作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，本專利技術(shù)的示意性實(shí)施方式及其說明僅用于解釋本專利技術(shù)，并不作為對本專利技術(shù)的限定。實(shí)施例1如圖1、圖2所示，本實(shí)施例一種量程無縫切換流量測量裝置，包括翼型導(dǎo)流板彎管2、多腔室一體化多功能測量傳輸裝置6兩個(gè)部分；所述翼型導(dǎo)流板彎管2接入壓力系統(tǒng)管道1中，所述翼型導(dǎo)流板彎管2為在標(biāo)準(zhǔn)彎管內(nèi)設(shè)置翼型導(dǎo)流板4、在彎管管壁上開有4個(gè)測壓孔3同時(shí)預(yù)留有直管段的管道構(gòu)件，所述4個(gè)測壓孔3中，一個(gè)設(shè)置在所述直管段上的測壓孔3，一個(gè)設(shè)置在彎管彎曲部分內(nèi)側(cè)的測壓孔3，兩個(gè)設(shè)置在彎管彎曲部分外側(cè)的測壓孔3；所述翼型導(dǎo)流板4安裝在管道本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種量程無縫切換流量測量裝置，其特征在于，包括翼型導(dǎo)流板彎管(2)、多腔室一體化多功能測量傳輸裝置(6)兩個(gè)部分；所述翼型導(dǎo)流板彎管(2)為在標(biāo)準(zhǔn)彎管內(nèi)設(shè)置翼型導(dǎo)流板(4)、在彎管管壁上開有4個(gè)測壓孔(3)的管道構(gòu)件，所述4個(gè)測壓孔(3)均連接在多腔室一體化多功能測量傳輸裝置(6)的端口上；所述多腔室一體化多功能測量傳輸裝置(6)包括兩個(gè)量程不同的差壓測量腔室以及一個(gè)絕壓測量腔室，還包括擁有信號(hào)接收、壓強(qiáng)/壓差信號(hào)測量、數(shù)據(jù)處理模塊、狀態(tài)顯示模塊及信號(hào)傳輸模塊的單片機(jī)。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種量程無縫切換流量測量裝置，其特征在于，包括翼型導(dǎo)流板彎管(2)、多腔室一體化多功能測量傳輸裝置(6)兩個(gè)部分；所述翼型導(dǎo)流板彎管(2)為在標(biāo)準(zhǔn)彎管內(nèi)設(shè)置翼型導(dǎo)流板(4)、在彎管管壁上開有4個(gè)測壓孔(3)的管道構(gòu)件，所述4個(gè)測壓孔(3)均連接在多腔室一體化多功能測量傳輸裝置(6)的端口上；所述多腔室一體化多功能測量傳輸裝置(6)包括兩個(gè)量程不同的差壓測量腔室以及一個(gè)絕壓測量腔室，還包括擁有信號(hào)接收、壓強(qiáng)/壓差信號(hào)測量、數(shù)據(jù)處理模塊、狀態(tài)顯示模塊及信號(hào)傳輸模塊的單片機(jī)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種量程無縫切換流量測量裝置，其特征在于，所述翼型導(dǎo)流板彎管(2)在標(biāo)準(zhǔn)彎管兩頭還預(yù)留有直管段。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種量程無縫切換流量測量裝置，其特征在于，所述4個(gè)測壓孔(3)中，一個(gè)設(shè)置在所述直管段上的測壓孔(3)，一個(gè)設(shè)置在彎管彎曲部分內(nèi)側(cè)的測壓孔(3)...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張林，吳小飛，李明剛，黃彥平，聶常華，戎曉虹，王運(yùn)生，朱志峰，
申請(專利權(quán))人：中國核動(dòng)力研究設(shè)計(jì)院，
類型：發(fā)明
國別省市：四川;51