專利名稱：一種用于檢測流量參數的方法
技術領域：
本發明涉及一種流量計量的檢測方法，特別涉及一種適用于玻璃轉子流量計和金屬管轉子流量計用于檢測流量參數的方法。
背景技術：
目前，國內外生產的玻璃轉子流量計或金屬管轉子流量計實現遠傳、累計、通訊均為磁浮子采取磁傳導的聯動或磁耦合方式。國產的玻璃轉子流量計測量流量一般是將若干個干簧管排列而成，由于干簧管本身的磁性開關性能直接影響測量精度，必須嚴格篩選干簧管。由于隨流量而變化的磁浮子的位置使處于該位置的干簧管開或關變成電阻的變化，這樣可檢測出流量的變化。進口的玻璃轉子流量計也是磁浮子采取磁傳導聯動方式使精密線性的電位器的滑塊上下移動，得出隨流量變化而變化的電阻值，由于該直線電位器的摩擦力必須很小，因此造價很高。金屬管轉子流量計是錐形浮子在帶孔板的金屬管中隨流量變化而上下移動，浮子的位置是以磁耦合的方式傳遞給指示器，使指針借助凸輪板或其它機構，指示其流量值的大小，并通過旋轉的精密電位器得出電阻的變化，然后轉換成標準的電流信號進行顯示、遠傳、累計、通訊。但由于錐形浮子的位移小，其測量精度低、誤差大。
以上能實現遠傳、累計、通訊的轉子流量計的口徑均在DN10以上，而DN10以下小流量的轉子流量計還無法制造。因此，為解決普遍使用的玻璃轉子流量計和金屬管轉子流量能夠實現遠傳、累計、通訊而需要進行技術改造問題，必須探索一種新的檢測流量的方法。
發明內容
綜上所述，為提高測量精度，杜絕磁力耦合的誤差以及機械摩擦的誤差，擴寬測量范圍，解決普遍使用的浮子流量計實現遠傳、累計、通訊的技術改造問題，提高工業化水平，特提供一種用于檢測流量參數的方法。
本發明用于檢測流量參數的方法，包括如下步驟一、取一支標定的設有基準點的浮子流量計，或者是取一支標定的普通浮子流量計，首先檢查浮子流量計的流量范圍，介質類別、公稱通徑、使用壓力及精度，然后將其安裝在管道上，浮子流量計的進口連接流量調節閥，其出口通過三通連接壓力變送器和壓力調節閥，或者不連接壓力調節閥，壓力變送器的輸出連接流量積算儀，或者將流量調節閥連接在浮子流量計的出口，流量調節閥通過三通連接壓力變送器和壓力調節閥，或者不連接壓力調節閥，壓力變送器的輸出連接流量積算儀，安裝完畢，按浮子流量計中的介質類別通入介質，同時接通電源；二、首先確定標定的浮子流量計基準點流量值，交替調節壓力調節閥和流量調節閥，沒有壓力調節閥，只調節流量調節閥，使浮子穩定在基準點的中限量程刻度上，壓力變速器的輸出值在 范圍內；此時，將浮子流量計基準點量程值及壓力變送器的輸出值記錄下來，然后固定壓力調節閥；或者首先確定標定的浮子流量計的上限、中限和下限三個流量值，然后交替調節壓力調節閥和流量調節閥，沒有連接壓力調節閥，只調節流量調節閥，使浮子穩定在上限值刻度上，壓力變送器的輸出值在 范圍內，此時將浮子流量計的量程上限值及壓力變送器的輸出值記錄下來，然后固定壓力調節閥；再調節流量調節閥，使浮子穩定在中限值刻度上，此時，將壓力變送器輸出值記錄下來；然后再調節流量調節閥，使浮子穩定在下限值刻度上，此時，將壓力變送器輸出值記錄下來；三、將步驟二中記錄下來的標定的浮子流量計中的基準點流量值Q及相應的壓力變送器輸出值P代入數學關系式K=QP,]]>解出其流量系數K值；或者將步驟二中記錄下來的標定的普通浮子流量計中的上限、中限、下限流量值即Q1、Q2、Q3及相應的壓力變送器輸出值P1、P2、P3分別代入數學關系式K=QP,]]>分別解出其流量系數K1、K2、K3，然后求出平均流量系數K；四、將步驟三中設有基準點的浮子流量計流量系數K值，或者是采用標定的普通浮子流量計平均流量系數K值及流量積算儀所要求的其它有關參數設定在流量積算儀中，即可投入使用；五、根據工藝要求再調節流量調節閥，既可以顯示實際瞬時流量和累計流量。
經過多次計算和模擬檢測發現，玻璃轉子流量計和金屬管轉子流量計在測量范圍內的流量與出口壓力(壓力變送器輸出值與壓力變送器輸出范圍下限值之差)的數學模型如下在設備不變的情況下，其流量計出口壓力的開方值與流量成正比，這個比值即流量系數用K表示K=QP]]>Q=KP]]>式中Q——流量(量程)單位m3/hP——出口壓力 單位Pa(壓力變送器輸出值與壓力變送器輸出范圍下限值之差)K——流量系數從上述關系式中可以看出流量Q即是流量計的體積流量，是已知的參數，如果求流量系數K值，必須測出流量計的出口壓力P，流量系數K值是流量積算儀所需要設定的參數，其它有關參數均為已知的，只有K值是個未知數，因此，只要求出K值，并將K值及其它有關參數設定在流量積算儀中，流量積算儀就會顯示出瞬時流量和累計流量。因此上述關系式的成立是本方法的關鍵。
在檢測標定的設有基準點的浮子流量計的出口壓力時，或者在檢測標定的普通浮子流量計中的浮子穩定在量程上限值時的出口壓力時，其壓力變送器的輸出值范圍也是根據K=QP]]>關系式進行推導出來的，并經多次計算驗證其準確性。其中設有基準點的浮子流量計的壓力變送器的輸出值范圍 普通浮子流量計的壓力變送器的輸出值范圍 式中Q基準——浮子流量計基準點流量刻度值 P上限值——壓力變送器輸出范圍上限值Q檢測——浮子流量計任意點流量刻度值Q上限值——浮子流量計流量上限刻度值 P下限值——壓力變送器輸出范圍下限值
為選擇系數當壓力變送器的輸出值不符合上述輸出范圍時，可重新選擇壓力變送器的測量范圍，更換壓力變送器其測量范圍選擇應根據下式 式中P測上——被更換的壓力變送器的測量范圍上限P測出——被更換的壓力變送器的輸出值Q檢測——浮子流量計任意點流量刻度值采用本方法測量流量參數的原理如下當流體自下而上的流經錐管時，由于受到流體的沖擊，浮子要向上運動，浮子與錐形流通面積增大，流速減低，直到浮子在流體中的重量與流體作用在浮子上的力相平衡，浮子停留在某一高度上維持平衡。此時，通過流體具有一定的壓力，該壓力通過連接在浮子流量計出口的壓力變送器可以檢測出，即流量計的出口壓力，經變送、積算可以得到瞬時流量和累計流量，當流量變化時，浮子將移到新的位置達到新的平衡，流量計的出口壓力將發生變化，將變化的壓力值經變送、積算，可以得到新的瞬時流量和累計流量。
本發明產生的有益效果是提高了測量精度和測量效率，其精確度可達0.5～1.5級，擴寬了測量范圍，解決了普遍使用的浮子流量計實現遠傳、累計、通訊的技術改造問題，從而提高了工業化水平。
圖1是實施本發明所采用的檢測裝置(流量計前調節)連接示意圖并作為摘要附圖；圖2是圖1中不連接壓力調節閥的示意圖；圖3是實施本發明所采用的檢測裝置(流量計后調節)連接示意圖；圖4是圖3中不連接壓力調節閥的示意圖。
上述圖中檢測裝置連接方式的區別是根據使用的不同要求而設置的，無論是哪一種都能應用本方法。
具體實施例方式
實施例一、取一支標定的普通浮子流量計，量程為0.25～2.5m3/h，介質類別為空氣，公稱通徑為DN15mm，使用壓力為0.4Mpa，精度為1.5級。然后將其安裝在管道上，浮子流量計的進口連接流量調節閥，其出口通過三通連接壓力變送器和壓力調節閥，或不連接壓力調節閥，壓力變送器的輸出連接流量積算儀，或者將流量調節閥連接在浮子流量計的出口，流量調節閥通過三通連接壓力變送器和壓力調節閥，或不連接壓力調節閥，壓力變送器的輸出連接流量積算儀，安裝完畢，按浮子流量計中的介質類別通入空氣，同時接通電源。其中壓力變送器電流值輸出范圍為4～20mA，壓力測量范圍0～20kpa，流量積算儀則選用帶有流量公式有Q=K(P×P)12]]>的積算儀。
首先確定流量計上的三個流量值上限為2.5m3/h、中限為1.5m3/h、下限為0.5m3/h，然后交替調節壓力調節閥和流量調節閥，在沒有壓力調節閥時，只調節流量調節閥，使流量計中的浮子穩定在2.5m3/h量程刻度上，壓力變送器的輸出電流值為19mA，此時將該電流值記錄下來，然后固定壓力調節閥；再調節流量調節閥，使浮子穩定在1.5m3/h量程刻度上，壓力變送器的輸出電流值為9.53mA，此時將該電流值記錄下來；然后再調節流量調節閥，使浮子穩定在0.5m3/h量程刻度上，壓力變送器的輸出電流值為4.62mA，此時將該電流值記錄下來。將上述數值分別代入數學關系式K=QP]]>后，分別求出流量系數K1=Q1P1=2.519-4=0.6455]]>K2=Q2P2=1.59.53-4=0.6378]]>K3=Q3P3=0.54.62-4=0.6350]]> 將求出的平均流量系數K＝0.6394及積算儀要求設定的其它有關參數如壓力變送器測量上限20kpa、下限0、壓力變送器類型為III型、密度ρ值為1，設定在流量積算儀中投入使用。根據工藝要求再調節流量調節閥，使浮子流量計的浮子穩定在2m3/h刻度值上，此時流量積算儀瞬時流量顯示為2m3/h，誤差±0.0375m3/h，經0.5h(h為小時)后，累計流量顯示1m3，誤差±0.018m3。
實施例二，為了提高測量精度和提高測量效率，在流量計應設有測量基準點(可在刻度上標出來作為測量的校準點)基準點應設在量程中限值上，使其測量精度達到0.5級。因此，取一支標定的設有基準點的浮子流量計，量程為0.25～2.5m3/h，介質類別水，公稱通徑為DN40mm，使用壓力為0.4Mpa，精度為0.5級，然后將其安裝在管道上，浮子流量計的進口連接流量調節閥；其出口通過三通連接壓力變送器和壓力調節閥或不連接壓力調節閥；壓力變送器的輸出連接流量積算儀；或者將流量調節閥連接在浮子流量計的出口，流量調節閥通過三通連接壓力變送器和壓力調節閥或不連接壓力調節閥，壓力變送器的輸出連接流量積算儀，安裝完畢，按浮子流量計中的介質類別通入水，同時接通電源。壓力變送器電流值輸出范圍為4～20mA，壓力變送器的測量范圍為0～100kpa，精度為0.25級，流量積算儀則選用帶有流量公式有Q=K(P×P)12]]>的積算儀。
首先確定流量計上的測量基準點為1.2m3/h，然后交替調節壓力調節閥和流量調節閥，在沒有壓力調節閥時只調節流量調節閥，使流量計中的浮子穩定在1.2m3/h刻度上，壓力變送器的輸出值為5.25mA，根據壓力變送器的輸出范圍公式求出的范圍，該輸出值不符合＞5.84mA且＜7.68mA的要求，壓力變送器的測量范圍過大，需更換壓力變送器的測量范圍，按照更換壓力變送器測量范圍的選擇公式 求出壓力變送器的測量范圍上限≤67.9kpa，且≥33.9kpa，因此，更換壓力變送器的測量范圍為0～50kpa，其輸出為4～20mA，精度為0.25的壓力變送器。
更換壓力變送器后，首先確定流量計上的測量基準點為1.2m3/h，然后交替調節壓力調節閥和流量調節閥，在沒有壓力調節閥時只調節流量調節閥，使流量計中的浮子穩定在1.2m3/h刻度上，壓力變送器的輸出電流值為6.5mA，符合5.84mA＜6.5mA＜7.68mA要求，將該電流值記錄下來，然后固定壓力調節閥。將上述數值代入數學關系式K=QP]]>后，求出K＝0.7589。
將求出的流量系數K值及積算儀要求設定的其它有關參數如壓力變送器測量上限50kpa、下限0、壓力變送器類型III型，密度ρ值為1，設定在流量積算儀中，即可投入使用，還可以用于標定浮子流量計其它流量的刻度值，再根據工藝要求調節流量調節閥，當浮子流量計浮子穩定在1.5m3/h，流量積算儀瞬時流量顯示為1.5m3/h，誤差為±0.0125m3/h，經10min后，查看累計流量顯示為0.25m3，誤差值±0.0021m3/h。
從上述兩個實施例可以看出本方法既適用于普通的浮子流量計對流量的檢測，也適用于高精度的浮子流量計對流量的檢測，由于本方法適用不同口徑的流量計，而擴大了測量范圍，因此可廣泛應用到浮子流量計的標定以及工業化生產中。
權利要求
1.一種用于檢測流量參數的方法，其特征在于，包括如下步驟一、取一支標定的設有基準點的浮子流量計，或者是取一支標定的普通浮子流量計，首先檢查浮子流量計的流量范圍，介質類別、公稱通徑、使用壓力及精度，然后將其安裝在管道上，浮子流量計的進口連接流量調節閥，其出口通過三通連接壓力變送器和壓力調節閥，或者不連接壓力調節閥，壓力變送器的輸出連接流量積算儀，或者將流量調節閥連接在浮子流量計的出口，流量調節閥通過三通連接壓力變送器和壓力調節閥，或者不連接壓力調節閥，壓力變送器的輸出連接流量積算儀，安裝完畢，按浮子流量計中的介質類別通入介質，同時接通電源；二、首先確定標定的浮子流量計基準點流量值，交替調節壓力調節閥和流量調節閥，沒有壓力調節閥，只調節流量調節閥，使浮子穩定在基準點的中限量程刻度上，壓力變速器的輸出值在 范圍內；此時，將浮子流量計基準點量程值及壓力變送器的輸出值記錄下來，然后固定壓力調節閥；或者首先確定標定的浮子流量計的上限、中限利下限三個流量值，然后交替調節壓力調節閥和流量調節閥，沒有連接壓力調節閥，只調節流量調節閥，使浮子穩定在上限值刻度上，壓力變送器的輸出值在 且 范圍內，此時將浮子流量計的量程上限值及壓力變送器的輸出值記錄下來，然后固定壓力調節閥；再調節流量調節閥，使浮子穩定在中限值刻度上，此時，將壓力變送器輸出值記錄下來；然后再調節流量調節閥，使浮子穩定在下限值刻度上，此時，將壓力變送器輸出值記錄下來；三、將步驟二中記錄下來的標定的浮子流量計中的基準點流量值Q及相應的壓力變送器輸出值P代入數學關系式K=QP,]]>解出其流量系數K值；或者將步驟二中記錄下來的標定的普通浮子流量計中的上限、中限、下限流量值即Q1、Q2、Q3及相應的壓力變送器輸出值P1、P2、P3分別代入數學關系式K=QP,]]>分別解出其流量系數K1、K2、K3，然后求出平均流量系數K；四、將步驟三中設有基準點的浮子流量計流量系數K值，或者是采用標定的普通浮子流量計平均流量系數K值及流量積算儀所要求的其它有關參數設定在流量積算儀中，即可投入使用；五、根據工藝要求再調節流量調節閥，既可以顯示實際瞬時流量和累計流量。
全文摘要
本發明涉及一種流量計量的檢測方法，特別涉及一種適用于玻璃轉子流量計和金屬管轉子流量計用于檢測流量參數的方法。本方法根據數學關系式
文檔編號G01F1/52GK1932452SQ20061001600
公開日2007年3月21日 申請日期2006年9月28日 優先權日2006年9月28日
發明者金淼 申請人:金淼
專業數控銑床產品供應商
20年生產經驗，實力工廠，精工品質，質量有保障
