專利名稱：儲氣罐輸出氣體流量的檢測方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及氣體流量檢測領域，具體而言，涉及一種儲氣罐輸出氣體流量的檢測 方法及裝置。
背景技術：
目前，通常通過流量傳感器來對儲氣罐輸出氣體進行流量檢測。在實現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，目前市場上出售的流量傳感器的價格較高， 所以利用流量傳感器來進行流量檢測的成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種儲氣罐輸出氣體流量的檢測方法及裝置，能夠解決相關技術中 利用流量傳感器來進行流量檢測導致的成本較高的技術問題。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種儲氣罐輸出氣體流量的檢測方法，包括每隔 預定時間測量儲氣罐的壓強；根據(jù)壓強、預定時間、以及儲氣罐的容積計算得到氣體流量； 以及當儲氣罐無輸入氣體時，確定計算的氣體流量為儲氣罐的輸出氣體流量。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提供了一種儲氣罐輸出氣體流量的檢測裝置，包括壓 強傳感器，用于每隔預定時間測量儲氣罐的壓強；處理單元，用于根據(jù)壓強、預定時間、以及 儲氣罐的容積計算得到氣體流量；以及輸出單元，用于在儲氣罐無輸入氣體時將計算的氣 體流量作為儲氣罐的輸出氣體流量輸出，以及在儲氣罐還被空氣壓縮機輸入氣體時，將確 定計算的氣體流量加上空氣壓縮機的輸入流量的和作為儲氣罐的輸出氣體流量輸出。在本發(fā)明實施例中，通過檢測儲氣罐在輸出氣體前后的壓強來計算流量，所以克 服了相關技術中需要用流量傳感器來檢測流量而導致的高成本，進而達到了降低成本的技 術效果。


此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，構成本申請的一部分，本發(fā) 明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中圖1示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的儲氣罐輸出氣體流量的檢測方法的流程圖；以及圖2示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的儲氣罐輸出氣體流量的檢測裝置的方框圖。
具體實施例方式下面將參考附圖并結合實施例，來詳細說明本發(fā)明。圖1示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的儲氣罐輸出氣體流量的檢測方法的流程圖。參照圖1，根據(jù)本發(fā)明實施例的儲氣罐輸出氣體流量的檢測方法包括步驟S102，每隔預定時間測量儲氣罐的壓強；步驟S104，根據(jù)壓強、預定時間、以及儲氣罐的容積計算得到氣體流量；
步驟S106，判斷儲氣罐是否有輸入氣體，如果沒有輸入氣體，則執(zhí)行步驟S108，如 果有輸入氣體，則執(zhí)行步驟Slio ；步驟S108，確定計算的氣體流量為儲氣罐的輸出氣體流量；以及步驟S110，獲取空氣壓縮機的輸入流量，并確定計算的氣體流量加上輸入流量的 和作為儲氣罐的輸出氣體流量。根據(jù)本實施例的儲氣罐輸出氣體流量的檢測方法根據(jù)儲氣罐內(nèi)壓強的改變和儲 氣罐的容積來計算出在該時間間隔內(nèi)的儲氣罐輸出的氣體流量，由于儲氣罐的容積固定且 已知，時間間隔可以人為設定，所以根據(jù)本實施例的儲氣罐輸出氣體流量的檢測方法只需 要利用成本較低的壓強傳感器來檢測壓強，就能夠計算出流量，從而實現(xiàn)流量檢測，所以能 夠避免相關技術中直接利用流量傳感器來進行流量檢測導致的高成本，以達到降低成本的 目的。另外，當儲氣罐內(nèi)的氣體壓強降低到某一值時，連接到儲氣罐且為儲氣罐輸送氣 體的空氣壓縮機啟動。在空氣壓縮機工作時，對于儲氣罐來說，其在預定時間內(nèi)的氣體體積 改變量也包括在預定時間內(nèi)空氣壓縮機輸入到儲氣罐內(nèi)的氣體的體積。由于空 氣壓縮機的 輸出氣體流量通常是固定且已知的，所以在本實施例中，也不需要增加除壓強傳感器以外 的其它硬件成本，從而能夠達到降低成本的目的。優(yōu)選地，根據(jù)壓強、預定時間、以及儲氣罐的容積計算得到氣體流量具體包括取 第一時刻的壓強為第一壓強，取預定個數(shù)的預定時間之后的第二時刻的壓強為第二壓強； 計算第一壓強相減第二壓強的差值；計算差值除以一個標準大氣壓的壓強以后乘以儲氣罐 容積的乘積；以及計算乘積除以預定個數(shù)的預定時間的商值為預定時間內(nèi)的氣體流量。由于氣體流量可以定義為一定時間內(nèi)流過的氣體體積，所以第一壓強與第二壓強 的差值除以一個標準大氣壓以后乘以儲氣罐容積的乘積即可以得到在預定個數(shù)的該預定 時間內(nèi)流出氣體在標準大氣壓下的體積，因此，再除以預定個數(shù)的預定時間就可以得到第 二時刻的氣體流量。優(yōu)選地，預定時間為1秒鐘，預定個數(shù)為60個。該預定時間的大小取決于進行壓強測量器件的精度和想要得到的氣體流量的目 的精度。預定時間越小，則對壓強測量器件的精度要求越高，但得到的氣體流量的精度也越 高。出于這兩方面的折中考慮，通常選擇每1秒鐘檢測一次儲氣罐內(nèi)的壓強以實現(xiàn)誤差精 度小于5%的氣體流量檢測。由于每隔一秒鐘時氣體壓強變化較小，所以根據(jù)本實施例的檢 測方法計算得到的儲氣罐輸出氣體流量的誤差較大，為減小誤差，所以取相隔60秒的兩個 時刻的壓強值來計算得到后一時刻的流量值。優(yōu)選地，計算得到的所述氣體流量為標準公升每分鐘流量(SLPM)。為得到標準流量單位的流量值，將得到的商值換算為以升為單位，以及將預定時 間的單位換算為以分鐘為單位，從而使得該商值的單位為流量的標準單位，即L/min。所以， 根據(jù)本實施例的儲氣罐輸出氣體流量的檢測方法可以避免使用流量傳感器來測量流量，以 達到降低成本的目的。優(yōu)選地，從初始時刻開始，對于每個時刻均執(zhí)行上述檢測方法。這樣能夠得到所檢 測的每個時刻的流量值，最終達到使用壓強傳感器檢測流量的技術效果。例如，已知儲氣罐容積為10L，設置預定時間為1秒鐘，預定個數(shù)為2個，一個標準大氣壓的壓強為0. IMPa，假設在第1秒時測得的儲氣罐內(nèi)的壓強為0. 8MPa，第2秒時測 得的儲氣罐內(nèi)的壓強為0. 71MPa，第3秒時測得的壓強為0. 6MPa，第4秒時測得的壓強為 0. 49MPa，則根據(jù)本實施例提供的儲氣罐輸出氣體流量的檢測方法可以得到 其中，Q3是第3秒時的氣體流量，Q4是第4秒時的氣體流量?？傊瑧酶鶕?jù)本實施例的儲氣罐輸出氣體流量的檢測方法以后，能夠通過檢測 壓強來達到 檢測流量值的目的，從而能夠使用成本較低的壓強檢測器件來代替成本較高的 流量傳感器，以實現(xiàn)降低成本的技術效果。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的儲氣罐輸出氣體流量的檢測裝置的方框圖。參照圖2，根據(jù)本發(fā)明實施例的儲氣罐輸出氣體流量的檢測裝置包括壓強傳感 器202，用于每隔預定時間測量所述儲氣罐的壓強；處理單元204，用于根據(jù)壓強、預定時 間、以及儲氣罐的容積計算得到氣體流量；以及輸出單元206，用于在儲氣罐無輸入氣體時 將計算的氣體流量作為儲氣罐的輸出氣體流量輸出，以及在儲氣罐還被空氣壓縮機輸入氣 體時，將計算的氣體流量加上空氣壓縮機的輸入流量的和作為儲氣罐的輸出氣體流量輸 出ο根據(jù)本實施例的儲氣罐輸出氣體流量的檢測裝置根據(jù)儲氣罐內(nèi)壓強的改變和儲 氣罐的容積來計算出在該時間間隔內(nèi)的儲氣罐輸出的氣體流量，由于儲氣罐的容積固定且 已知，時間間隔可以人為設定，所以根據(jù)本實施例的儲氣罐輸出氣體流量的檢測方法只需 要利用成本較低的壓強傳感器來檢測壓強，就能夠計算出流量，從而實現(xiàn)流量檢測，所以能 夠避免相關技術中直接利用流量傳感器來進行流量檢測導致的高成本，以達到降低成本的 目的。另外，當儲氣罐內(nèi)的氣體壓強降低到某一值時，連接到儲氣罐且為儲氣罐輸送氣 體的空氣壓縮機啟動。在空氣壓縮機工作時，對于儲氣罐來說，其在預定時間內(nèi)的氣體體積 改變量也包括在預定時間內(nèi)空氣壓縮機輸入到儲氣罐內(nèi)的氣體的體積。由于空氣壓縮機的 輸出氣體流量通常是固定且已知的，所以在本實施例中，也不需要增加除壓強傳感器以外 的其它硬件成本，從而能夠達到降低成本的目的。優(yōu)選地，處理單元204包括存取模塊，用于取第一時刻的壓強為第一壓強，取預 定個數(shù)的預定時間之后的第二時刻的壓強為第二壓強；求和模塊，用于計算第一壓強相減 第二壓強的差值，并將差值輸出至求積模塊；以及求積模塊，用于計算差值除以一個標準大 氣壓的壓強以后乘以儲氣罐容積，再除以預定個數(shù)的預定時間的商值作為預定時間內(nèi)的氣
體流量。由于氣體流量可以定義為一定時間內(nèi)流過的氣體體積，所以第一壓強與第二壓強 的差值除以一個標準大氣壓的壓強以后乘以儲氣罐容積的乘積即可以得到在預定個數(shù)的 該預定時間內(nèi)流出氣體在標準大氣壓下的體積，因此，再除以預定時間就可以得到第二時 刻的氣體流量。優(yōu)選地，預定時間為1秒鐘，所述預定個數(shù)為60個。
該預定時間的大小取決于進行壓強測量器件的精度和想要得到的氣體流量的目 的精度。預定時間越小，則對壓強測量器件的精度要求越高，但得到的氣體流量的精度也越 高。出于這兩方面的折中考慮，通常選擇每1秒鐘檢測一次儲氣罐內(nèi)的壓強以實現(xiàn)誤差精 度小于5%的氣體流量檢測。由于每隔一秒鐘時氣體壓強變化較小，所以根據(jù)本實施例的檢 測方法計算得到的儲氣罐輸出氣體流量的誤差較大，為減小誤差，所以取相隔60秒的兩個 時刻的壓強值來計算得到后一時刻的流量值。優(yōu)選地，計算得到的氣體流量為標準公升每分鐘流量(SLPM)。
為得到標準流量單位的流量值，將得到的商值換算為以升為單位，以及將預定時 間的單位換算為以分鐘為單位，從而使得該商值的單位為流量的標準單位，即L/min。所以， 根據(jù)本實施例的儲氣罐輸出氣體流量的檢測方法可以避免使用流量傳感器來測量流量，以 達到降低成本的目的?？傊?，應用根據(jù)本實施例的儲氣罐輸出氣體流量的檢測裝置以后，能夠通過檢測 儲氣罐的壓強變化來達到檢測流量值的目的，從而能夠使用成本較低的壓強傳感器來代替 成本較高的流量傳感器，以實現(xiàn)降低成本的技術效果。從以上的描述中，可以看出，本發(fā)明上述的實施例通過使用壓強傳感器來對儲氣 罐在預定時間內(nèi)的壓強改變進行測量并根據(jù)測量到的壓強來計算得到儲氣罐輸出的氣體 流量，進而避免使用流量傳感器以達到降低成本的技術效果。顯然，本領域的技術人員應該明白，上述的本發(fā)明的各模塊或各步驟可以用通用 的計算裝置來實現(xiàn)，它們可以集中在單個的計算裝置上，或者分布在多個計算裝置所組成 的網(wǎng)絡上，可選地，它們可以用計算裝置可執(zhí)行的程序代碼來實現(xiàn)，從而，可以將它們存儲 在存儲裝置中由計算裝置來執(zhí)行，或者將它們分別制作成各個集成電路模塊，或者將它們 中的多個模塊或步驟制作成單個集成電路模塊來實現(xiàn)。這樣，本發(fā)明不限制于任何特定的 硬件和軟件結合。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領域的技 術人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修 改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權利要求
一種儲氣罐輸出氣體流量的檢測方法，其特征在于，包括每隔預定時間測量所述儲氣罐的壓強；根據(jù)所述壓強、所述預定時間、以及所述儲氣罐的容積計算得到氣體流量；以及當所述儲氣罐無輸入氣體時，確定計算的所述氣體流量為所述儲氣罐的輸出氣體流量。
2.根據(jù)權利要求1所述的檢測方法，其特征在于，根據(jù)所述壓強、所述預定時間、以及 所述儲氣罐的容積計算得到氣體流量具體包括取第一時刻的所述壓強為第一壓強，取預定個數(shù)的所述預定時間之后的第二時刻的所 述壓強為第二壓強； 計算所述第一壓強相減所述第二壓強的差值；計算所述差值除以一個標準大氣壓以后乘以所述儲氣罐容積的乘積；以及計算所述乘積除以所述預定個數(shù)的所述預定時間的商值為所述第二時刻的氣體流量。
3.根據(jù)權利要求2所述的檢測方法，其特征在于，所述儲氣罐還被空氣壓縮機輸入氣 體，還包括獲取所述空氣壓縮機的輸入流量；確定計算的所述氣體流量加上所述輸入流量的和為所述儲氣罐的輸出氣體流量。
4.根據(jù)權利要求2或3所述的檢測方法，其特征在于，所述預定時間為1秒鐘，所述預 定個數(shù)為60個。
5.根據(jù)權利要求4所述的檢測方法，其特征在于，計算得到的所述氣體流量為標準公 升每分鐘流量(SLPM)。
6.根據(jù)權利要求2或3所述的檢測方法，其特征在于，從初始時刻開始，對于每個時刻 均執(zhí)行所述檢測方法。
7.一種儲氣罐輸出氣體流量的檢測裝置，其特征在于，包括壓強傳感器，用于每隔預定時間測量所述儲氣罐的壓強；處理單元，用于根據(jù)所述壓強、所述預定時間、以及所述儲氣罐的容積計算得到氣體流 量；以及輸出單元，用于在所述儲氣罐無輸入氣體時將計算的所述氣體流量作為所述儲氣罐的 輸出氣體流量輸出，以及在所述儲氣罐還被空氣壓縮機輸入氣體時，將計算的所述氣體流 量加上所述空氣壓縮機的輸入流量的和作為所述儲氣罐的輸出氣體流量輸出。
8.根據(jù)權利要求7所述的檢測裝置，其特征在于，所述處理單元包括存取模塊，用于取第一時刻的所述壓強為第一壓強，取預定個數(shù)的所述預定時間之后 的第二時刻的所述壓強為第二壓強；求和模塊，用于計算所述第一壓強相減所述第二壓強的差值，并將所述差值輸出至求 積模塊；以及所述求積模塊，用于計算所述差值除以一個標準大氣壓以后乘以儲氣罐容積，再除以 所述預定個數(shù)的所述預定時間的商值作為所述第二時刻的氣體流量。
9.根據(jù)權利要求8所述的檢測裝置，其特征在于，所述預定時間為1秒鐘，所述預定個 數(shù)為60個。
10.根據(jù)權利要求9所述的檢測裝置，其特征在于，計算得到的所述氣體流量為標準公升每分鐘流量 (SLPM)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種儲氣罐輸出氣體流量的檢測方法和裝置，該方法包括每隔預定時間測量儲氣罐的壓強；根據(jù)壓強、預定時間、以及儲氣罐的容積計算得到氣體流量；以及當儲氣罐無輸入氣體時，確定計算的氣體流量為儲氣罐的輸出氣體流量。本發(fā)明能夠不使用流量傳感器而得到儲氣罐輸出氣體流量，從而實現(xiàn)了降低成本的技術效果。
文檔編號G01F1/34GK101865709SQ20091008239
公開日2010年10月20日 申請日期2009年4月15日 優(yōu)先權日2009年4月15日
發(fā)明者劉玉龍, 吳滿立 申請人:北京誼安醫(yī)療系統(tǒng)股份有限公司