一種不受環(huán)境因素影響的高精度流量測量裝置制造方法
【專利摘要】一種不受環(huán)境因素影響的高精度流量測量裝置，其特征是：傳感測量組設(shè)于作為流體管道的管道壁外側(cè)，包括靜態(tài)測量區(qū)和動態(tài)測量區(qū)，靜態(tài)測量傳感器和動態(tài)測量傳感器被密封封裝層覆蓋；在靜態(tài)測量區(qū)的靜態(tài)測量傳感器與流體通道內(nèi)壁之間設(shè)有靜態(tài)測量腔，所述靜態(tài)測量腔與流體通道之間以空隙或縫隙連通，用于給所述靜態(tài)測量傳感器提供相對于動態(tài)測量傳感器同樣環(huán)境的流體靜態(tài)壓力。本發(fā)明突破了非接觸式流量測量的各種環(huán)境、材質(zhì)、溫度、流體壓力、壓力波動帶來的干擾，具有高精度、零壓損、結(jié)構(gòu)簡單、功耗低、安裝靈活、無需維護(hù)、使用壽命長的優(yōu)點，使電子流量計在市場競爭中獲得明顯優(yōu)勢。
【專利說明】一種不受環(huán)境因素影響的高精度流量測量裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及流量計量【技術(shù)領(lǐng)域】，具體說是一種不受環(huán)境因素影響的高精度流量測
量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的熱量表，冷水表，熱水表等液體流量計量裝置，大部分測量器件都采用機(jī)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(zhuǎn)動，葉輪轉(zhuǎn)動的圈數(shù)與流量成正比，計算器通過采集葉輪轉(zhuǎn)動的圈數(shù)來計算流量。由于葉輪轉(zhuǎn)動存在機(jī)械磨損。它們在使用中都存在壽命短，結(jié)構(gòu)復(fù)雜等缺陷。尤其由于葉輪轉(zhuǎn)動的機(jī)械磨損，造成測量精度降低。另外在液體介質(zhì)中含有雜質(zhì)的情況下，常常會因為介質(zhì)中含有雜質(zhì)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(shù)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(yīng)用中都有一個共同特征:測量器件與液體介質(zhì)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(zhì)直接接觸，采用外夾持的設(shè)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。制約了它的使用范圍。
[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(chǎn)品雖然采用也采用了直通式設(shè)計，解決了壓損問題，但由于它們的測量器件與液體介質(zhì)需要直接接觸，測量器件要與流量計測量腔進(jìn)行安裝，使整個測量腔形成了多個不規(guī)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(wěn)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(chǎn)生紊流，層流混亂導(dǎo)致流量信號不穩(wěn)，且對儀表本身產(chǎn)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，但是由于受到流體通道的材質(zhì)、溫度、壓力波動等影響都會嚴(yán)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(jié)果，壓力差值的測量如果不排除測量點的環(huán)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(jié)果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種方案，合理、經(jīng)濟(jì)實用且方便實現(xiàn)地解決不受環(huán)境因素影響的高精度流量測量問題。
[0007]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是通過下述方案實現(xiàn)的:所述不受環(huán)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(shè)有傳感測量組，其特征是:[0008]所述傳感測量組設(shè)于作為流體管道的管道壁外側(cè)，包括靜態(tài)測量區(qū)和動態(tài)測量區(qū)，所述靜態(tài)測量區(qū)內(nèi)設(shè)靜態(tài)測量傳感器，動態(tài)測量區(qū)內(nèi)設(shè)動態(tài)測量傳感器，所述靜態(tài)測量傳感器和動態(tài)測量傳感器被密封封裝層覆蓋；在靜態(tài)測量區(qū)的靜態(tài)測量傳感器與流體通道內(nèi)壁之間設(shè)有靜態(tài)測量腔，所述靜態(tài)測量腔與流體通道之間以空隙連通，用于給所述靜態(tài)測量傳感器提供相對于動態(tài)測量傳感器同樣環(huán)境的流體靜態(tài)壓力。
[0009]作為優(yōu)化方案，在所述密封封裝層外設(shè)有保護(hù)套，用于給靜態(tài)測量傳感器和動態(tài)測量傳感器提供統(tǒng)一、穩(wěn)定的測量環(huán)境并加固表體、提供防護(hù)。
[0010]作為優(yōu)化方案，所述靜態(tài)測量區(qū)內(nèi)設(shè)有兩組靜態(tài)測量傳感器，動態(tài)測量區(qū)內(nèi)設(shè)有兩組動態(tài)測量傳感器，并連接為惠斯登電橋，其中兩組靜態(tài)測量傳感器和兩組動態(tài)測量傳感器分別串聯(lián)作為惠斯登電橋的兩條支路。
[0011]作為上述方案的優(yōu)化方案，所述兩組靜態(tài)測量傳感器分別設(shè)置于所在流量計表體流體通道的對稱兩面，所述兩組動態(tài)測量傳感器分別設(shè)置于所在流量計表體流體通道的對稱兩面。
[0012]作為一種結(jié)構(gòu)實施例，所述流量計表體軸向分為靜態(tài)表體段和動態(tài)表體段兩段，靜態(tài)表體段和動態(tài)表體段通過螺紋連接、卡扣連接或焊接，所述靜態(tài)表體段帶有所述靜態(tài)測量區(qū)，所述動態(tài)表體段帶有所述動態(tài)測量區(qū)。
[0013]進(jìn)一步地，所述靜態(tài)表體段和動態(tài)表體段連接后在靜態(tài)測量區(qū)部分重疊，非重疊部分的靜態(tài)表體段和動態(tài)表體段的內(nèi)徑相同，在重疊部分的靜態(tài)表體段設(shè)有凹槽，凹槽的內(nèi)徑與動態(tài)表體段外徑之差形成靜態(tài)測量腔。
[0014]進(jìn)一步地，在重疊部分的動態(tài)表體段端部與所述凹槽側(cè)壁設(shè)有間隙，用于連通所述靜態(tài)測量腔與流體通道。
[0015]一種實施例，在所述保護(hù)套外側(cè)設(shè)有連接座，用于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(tài)測量傳感器和動態(tài)測量傳感器是薄膜電阻應(yīng)變片。
[0017]本發(fā)明使傳感器不與流體接觸，不對流體本身產(chǎn)生干擾，因此也避免了傳感器受到流體中雜質(zhì)損害的問題；同時通過同一環(huán)境下的靜態(tài)測量有效屏蔽掉了由測量儀表本身材質(zhì)、溫度、流體壓力、壓力波動和環(huán)境帶來的各種干擾因素，使用弱電即可實現(xiàn)高精確度的實時流體流速、流量的測量。
[0018]本發(fā)明所述的流量測量裝置不受液體介質(zhì)質(zhì)量的影響，突破了非接觸式流量測量的各種環(huán)境、材質(zhì)、溫度、流體壓力、壓力波動帶來的干擾，并將干擾測量的因素直接過濾掉，具有高精度、零壓損、結(jié)構(gòu)簡單、功耗低、安裝靈活、無需維護(hù)、使用壽命長的優(yōu)點，使電子流量計在市場競爭中獲得明顯優(yōu)勢。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明實施例一整體結(jié)構(gòu)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(fā)明實施例二示意圖
[0023]圖5是本發(fā)明傳感器組的回路組成示意圖。[0024]圖中:1 一流量計表體，2—保護(hù)套，3—密封封裝層，4一靜態(tài)測量傳感器，5—動態(tài)測量傳感器，6—測量腔，7—信號輸出線，8—靜態(tài)測量區(qū)，9一動態(tài)測量區(qū)，10—傳感測量組，11一連接座，12一靜態(tài)測量腔，13一靜態(tài)表體段，14一動態(tài)表體段。
【具體實施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明:如圖1-3中所示，所述不受環(huán)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(shè)有傳感測量組10，所述傳感測量組10設(shè)于作為流體管道的管道壁外側(cè)，包括靜態(tài)測量區(qū)8和動態(tài)測量區(qū)9，所述靜態(tài)測量區(qū)8內(nèi)設(shè)靜態(tài)測量傳感器4，動態(tài)測量區(qū)9內(nèi)設(shè)動態(tài)測量傳感器5，所述靜態(tài)測量傳感器4和動態(tài)測量傳感器5被密封封裝層3覆蓋；在靜態(tài)測量區(qū)8的靜態(tài)測量傳感器4與流體通道內(nèi)壁之間設(shè)有靜態(tài)測量腔12，所述靜態(tài)測量腔12與流體通道之間以孔隙或縫隙連通，用于給所述靜態(tài)測量傳感器4提供流體的靜態(tài)壓力。靜態(tài)測量區(qū)8與動態(tài)測量區(qū)9在同一塊流量計表體I內(nèi)，對于流體壓力差無需進(jìn)行遠(yuǎn)距離測量即可實現(xiàn)實時的高精度測量輸出。靜態(tài)測量區(qū)8將同等情況下的各種影響測量的參數(shù)值同步得到，此時動態(tài)測量區(qū)9所得到的參數(shù)值在去掉動態(tài)測量區(qū)9的測量值后即為單純的與流速相關(guān)參數(shù)，公開了一種簡單有效的對流速可具體實現(xiàn)的測量方案。在所述保護(hù)套2外側(cè)設(shè)有連接座11，用于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(jié)果。
[0026]作為優(yōu)化方案，在所述密封封裝層3外設(shè)有保護(hù)套2，用于給靜態(tài)測量傳感器4和動態(tài)測量傳感器5提供統(tǒng)一、穩(wěn)定的測量環(huán)境并加固表體、提供防護(hù)。
[0027]如圖5所示，作為優(yōu)化方案，所述靜態(tài)測量區(qū)8內(nèi)設(shè)有兩組靜態(tài)測量傳感器4，動態(tài)測量區(qū)9內(nèi)設(shè)有兩組動態(tài)測量傳感器5，并連接為惠斯登電橋，其中兩組靜態(tài)測量傳感器4和兩組動態(tài)測量傳感器5分別串聯(lián)作為惠斯登電橋的兩條支路。
[0028]作為上述方案的優(yōu)化方案，所述兩組靜態(tài)測量傳感器4分別設(shè)置于所在流量計表體I流體通道的對稱兩面，所述兩組動態(tài)測量傳感器5分別設(shè)置于所在流量計表體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(shù)據(jù)。
[0029]如圖4，作為一種結(jié)構(gòu)實施例，所述流量計表體I軸向分為靜態(tài)表體段13和動態(tài)表體段14兩段，靜態(tài)表體段13和動態(tài)表體段14通過螺紋連接或焊接，所述靜態(tài)表體段13帶有所述靜態(tài)測量區(qū)8，所述動態(tài)表體段14帶有所述動態(tài)測量區(qū)9。所述靜態(tài)表體段13和動態(tài)表體段14連接后在靜態(tài)測量區(qū)8部分重疊，非重疊部分的靜態(tài)表體段13和動態(tài)表體段14的內(nèi)徑相同，在重疊部分的靜態(tài)表體段13設(shè)有凹槽，凹槽的內(nèi)徑與動態(tài)表體段14外徑之差形成靜態(tài)測量腔12。在重疊部分的動態(tài)表體段14端部與所述凹槽側(cè)壁設(shè)有間隙，用于連通所述靜態(tài)測量腔12與流體通道。該實施例使得流量計的實現(xiàn)、制造加工和安裝都變得尤為簡單。
【權(quán)利要求】
1.一種不受環(huán)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(shè)有傳感測量組(10)，其特征是: 所述傳感測量組(10)設(shè)于作為流體管道的管道壁外側(cè)，包括靜態(tài)測量區(qū)(8)和動態(tài)測量區(qū)(9)，所述靜態(tài)測量區(qū)(8)內(nèi)設(shè)靜態(tài)測量傳感器(4)，動態(tài)測量區(qū)(9)內(nèi)設(shè)動態(tài)測量傳感器(5)，所述靜態(tài)測量傳感器(4)和動態(tài)測量傳感器(5)被密封封裝層(3)覆蓋；在靜態(tài)測量區(qū)(8)的靜態(tài)測量傳感器(4)與流體通道內(nèi)壁之間設(shè)有靜態(tài)測量腔(12)，所述靜態(tài)測量腔(12)與流體通道之間以空隙連通，用于給所述靜態(tài)測量傳感器(4)提供相對于動態(tài)測量傳感器同樣環(huán)境的流體靜態(tài)壓力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的不受環(huán)境因素影響的高精度流量測量裝置，其特征是:在所述密封封裝層(3)外設(shè)有保護(hù)套(2)，用于給靜態(tài)測量傳感器(4)和動態(tài)測量傳感器(5)提供統(tǒng)一、穩(wěn)定的測量環(huán)境并加固表體、提供防護(hù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的不受環(huán)境因素影響的高精度流量測量裝置，其特征是:所述靜態(tài)測量區(qū)(8)內(nèi)設(shè)有兩組靜態(tài)測量傳感器(4)，動態(tài)測量區(qū)(9)內(nèi)設(shè)有兩組動態(tài)測量傳感器(5)，并連接為惠斯登電橋，其中兩組靜態(tài)測量傳感器(4)和兩組動態(tài)測量傳感器(5)分別串聯(lián)作為惠斯登電橋的兩條支路。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的不受環(huán)境因素影響的高精度流量測量裝置，其特征是:所述兩組靜態(tài)測量傳感器(4)分別設(shè)置于所在流量計表體(I)流體通道的對稱兩面，所述兩組動態(tài)測量傳感器(5)分別設(shè)置于所在流量計表體(I)流體通道的對稱兩面。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的不受環(huán)境因素影響的高精度流量測量裝置，其特征是:所述流量計表體(I)軸向分為靜態(tài)表體段(13)和動態(tài)表體段(14)兩段，靜態(tài)表體段(13)和動態(tài)表體段(14)通過螺紋連接、卡扣連接或焊接，所述靜態(tài)表體段(13)帶有所述靜態(tài)測量區(qū)(8 )，所述動態(tài)表體段(14)帶有所述動態(tài)測量區(qū)(9 )。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的不受環(huán)境因素影響的高精度流量測量裝置，其特征是:所述靜態(tài)表體段(13)和動態(tài)表體段(14)連接后在靜態(tài)測量區(qū)(8)部分重疊，非重疊部分的靜態(tài)表體段(13)和動態(tài)表體段(14)的內(nèi)徑相同，在重疊部分的靜態(tài)表體段(13)設(shè)有凹槽，凹槽的內(nèi)徑與動態(tài)表體段(14 )外徑之差形成靜態(tài)測量腔(12 )。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的不受環(huán)境因素影響的高精度流量測量裝置，其特征是:在重疊部分的動態(tài)表體段(14)端部與所述凹槽側(cè)壁設(shè)有間隙，用于連通所述靜態(tài)測量腔(12)與流體通道。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的不受環(huán)境因素影響的高精度流量測量裝置，其特征是:在所述保護(hù)套(2)外側(cè)設(shè)有連接座(11)，用于安裝顯示流量的計算器和顯示器。
9.根據(jù)權(quán)利要求1?4之一所述的不受環(huán)境因素影響的高精度流量測量裝置，其特征是:所述靜態(tài)測量傳感器(4)和動態(tài)測量傳感器(5)是薄膜電阻應(yīng)變片。
【文檔編號】G01F15/04GK103591994SQ201310628221
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年11月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月29日
【發(fā)明者】黃強(qiáng)翔, 李進(jìn)武, 陸勇喜, 李峰波 申請人:湖北澤越電子科技有限公司