一種基于超聲流量計的質量流量計的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種基于超聲流量計的質量流量計，包括由測量管以及設于該測量管內的至少兩個換能器構成的超聲流量計，其特征在于：所述測量管的管壁設有低端測壓口；另外，所述質量流量計還包括與所述測量管同軸設置并相互連通的入口圓管和圓錐狀收縮管，其中，所述入口圓管與所述收縮管大端固定連接，所述收縮管的小端與所述測量管入口端固定連接，所述入口圓管的管壁上設有高端測壓口。其優點是：避免了流體參數變化對測量的影響，提高了測量穩定性和精度，也大大減少了測量系統的設備投資和安裝維護工作量。該質量流量計具有成本低、口徑覆蓋范圍寬、適用氣體和液體流量測量、無需溫度壓力補償的優點。
【專利說明】一種基于超聲流量計的質量流量計
【技術領域】
[0001]本發明屬測量管路流體流量的儀器儀表【技術領域】，具體涉及一種基于超聲流量計的質量流量計。
【背景技術】
[0002]對于氣體和液體的流量測量，除了科氏質量流量計等少數流量計可直接測得流體的質量外，大多數流量儀表測量的是都是流體的工況體積流量。由于流體的工況體積是一個隨密度變化的變量，不同密度條件下同樣的體積其質量是不同的，因此工況體積流量在密度變化的情況下是不能準確地表達流體真實流量的。而絕大多數的工況條件壓力和溫度都是變化的，因而密度也隨之變化，造成同樣的體積流量其質量并不相等的問題，這樣容易造成過程控制失調或失控而帶來生產危害，特別是當用于貿易結算時，會帶來很大的誤差而引發貿易爭端。因此對因參數變化而產生的這種影響應進行消除或減小，為此最好是直接測量流體的質量流量，可用上述的質量流量計進行測量。但是由于科氏質量流量計價格昂貴且不能用于較大口徑等原因，又限制了其應用的范圍。為此人們只能對體積流量采用壓力和溫度補償的方式，間接得到流體的質量流量或標準狀態下的體積流量。由此不僅增加了設備投資及測量系統的復雜，也會因補償措施缺欠或不完善而帶來測量誤差。為此人們需要找到一種成本低、口徑覆蓋范圍寬、適用氣體和液體流量測量、無需溫度壓力補償的的質量流量計。
【發明內容】
[0003]本發明實施例的目的是針對現有技術的不足，提出一種基于超聲流量計的質量流量計，具有成本低、口徑覆蓋范圍寬、適用氣體和液體流量測量、無需溫度壓力補償的優點。
[0004]為了達到上述發明目的，本發明實施例提出的一種基于超聲流量計的質量流量計是通過以下技術方案實現的:
[0005]一種基于超聲流量計的質量流量計，包括由測量管以及設于該測量管內的至少兩個換能器構成的超聲流量計，其特征在于:所述測量管的管壁設有低端測壓口 ；另外，所述質量流量計還包括與所述測量管同軸設置并相互連通的入口圓管和圓錐狀收縮管，其中，所述入口圓管與所述收縮管大端固定連接，所述收縮管的小端與所述測量管入口端固定連接，所述入口圓管的管壁上設有高端測壓口。
[0006]上述結構中，入口圓管可與工藝管道相連，且可通過高端測壓口在入口圓管處獲取流體流經入口圓管所形成的高端壓力信號；圓錐狀收縮管完成對流體的收縮整流以便在其后部形成一個穩定的壓力信號，流體經過收縮整流后，到達測量管后變成了均速穩定的流動狀態；通過測量管內的低端測壓口在此部位產生一個與流速成反比的低端壓力信號，同時在此段流動均速穩定狀態下用超聲換能器完成對流速的測量。之后可利用公式(4)通過差壓和流速計算獲得流體的質量，由于其測量過程中與流體的密度無關，因此測量氣體或液體不需要壓力溫度補償。[0007]以下將對于公式(4)以及其推導過程進行簡要描述:
[0008]文丘里管差壓流量公式
【權利要求】
1.一種基于超聲流量計的質量流量計，包括由測量管以及設于該測量管內的至少兩個換能器構成的超聲流量計，其特征在于:所述測量管的管壁設有低端測壓口 ；另外，所述質量流量計還包括與所述測量管同軸設置并相互連通的入口圓管和圓錐狀收縮管，其中，所述入口圓管與所述收縮管大端固定連接，所述收縮管的小端與所述測量管入口端固定連接，所述入口圓管的管壁上設有高端測壓口。
2.如權利要求1所述的一種基于超聲流量計的質量流量計，其特征在于:所述質量流量計還包括同軸設置于所述測量管出口端的圓錐狀擴張管，所述擴張管的小端與所述測量管出口端固定連接。
3.如權利要求2所述的一種基于超聲流量計的質量流量計，其特征在于:所述入口圓管、收縮管、測量管和擴張管為一體結構。
4.如權利要求1、2或3所述的一種基于超聲流量計的質量流量計，其特征在于:所述質量流量計還包括與所述換能器連接的超聲傳感器，以及通過導壓管分別與所述高端測壓口和低端測壓口相連通的壓差傳感器。
5.如權利要求4所述的一種基于超聲流量計的質量流量計，其特征在于:所述測量管外套設有對應所述低端測壓口設置的低端測壓環，所述入口圓管外套設有對應所述高端測壓口設置的高端測壓環，所述壓差傳感器通過導壓管和所述高端測壓環與所述高端測壓口連通，通過導壓管和所述低端測壓環與所述低端測壓口連通。
6.如權利要求4所述的一種基于超聲流量計的質量流量計，其特征在于:所述質量流量計還包括與所述超聲傳感器相連的超聲變換器、與所述壓差傳感器相連的壓差變換器以及流量積算儀，所述流量積算儀連接所述超聲變換器和壓差變換器。
7.如權利要求6所述的一種基于超聲流量計的質量流量計，其特征在于:所述超聲流量計為單聲道超聲流量計。
【文檔編號】G01F1/88GK103674146SQ201210356248
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年9月21日 優先權日:2012年9月21日
【發明者】常勤信 申請人:上海迪納聲科技股份有限公司