[發明專利]流量檢測裝置及方法

有效

• 申請號: 201310746772.5
• 申請日: 2013-12-31
• 公開（公告）號: CN103697949B
• 公開（公告）日: 2017-02-15
• 發明（設計）人: 姚軍平;秦紅;陳鳳云
• 申請（專利權）人: 長城汽車股份有限公司
• 主分類號: G01F1/34
• 分類號: G01F1/34
• 代理公司: 石家莊科誠專利事務所13113
• 代理人: 劉謨培

技術領域

本發明涉及一種對流體的流量進行檢測的流量檢測裝置，同時，本發明還涉及一種流量檢測方法。?

背景技術

現有的流量測量方法主要是兩類，接觸式及非接觸式，接觸式測量主要有轉子流量計，因其本身體積較大，且需要對管路進行特殊加工，適用范圍較窄。非接觸式流量測量主要有超聲波流量計，但此設備對于小管道內流體的測量準確度極差，設備的安裝環境要求很高，且價格昂貴，無法大量的使用。?

中國發明專利CN100491931C公開了一種流量檢測裝置，其包括管體、電磁感應線圈、電磁感應不銹鋼加熱筒、紅外線溫度探頭、加熱功率驅動器、微處理控制器，管體沿軸向方向開設有一從大孔徑通過臺階向小孔徑過渡的帶臺階的通孔，通孔的中心線與管道軸線垂直相交，與第一紅外溫度探頭嵌入大孔徑中，小孔徑比紅外溫度探頭入射窗口略大，紅外溫度探頭入射窗口指向管內，管體的管壁上開設有相同結構的另一帶臺階的通孔，第二紅外溫度探頭嵌入此通孔，第一紅外溫度探頭和第二紅外溫度探頭的一對電壓輸出引腳和差分運算放大器的一對輸入引腳相連，偏置電壓引腳接電位器的輸出端，其雖然實現了對流量的測量，但其結構中，必須要保證第一紅外溫度探頭和第二紅外溫度探頭之間有一定的距離，不適合對復雜結構管路的實時測量，且該測量裝置需要對被測管路進行適應性的測量結構改變，同時各個測量裝置對測量環境的要求比較嚴格，如在實車測量車輛空調制冷劑流量過程中，由于汽車空調系統受車速變化、啟停機變化等因素的影響，管內的制冷劑處于變強度流量過程中，如上測量結構顯然不適合對實車中制冷劑流量的檢測。?

發明內容

為解決現有技術中存在的不足，本發明提供了一種在不改變被測管路結構情況下能夠對管路內流體流量進行檢測的流量檢測裝置，其結構簡單，可適應復雜的檢測環境。?

為實現上述目的，本發明的流量測量裝置,包括沿流體流向間距設置在管體上的首端溫度檢測裝置和尾端溫度檢測裝置,由電源供電以對首端溫度檢測裝置和尾端溫度檢測裝置之間的管體進行加熱的加熱裝置,還包括對管體內的壓力進行檢測的壓力檢測裝置;所述的電源為穩壓電源。采用如上方案，利用對管體內制冷劑加熱后，管體因間距產生的溫度差以及管內壓力，即可計算得出管體內的流量，其不受管體在實際使用時形狀布局的制約，其整體結構簡單。?

作為對上述方式的改進，還包括接收首端溫度檢測裝置、尾端溫度檢測裝置、壓力檢測裝置輸出的檢測信息并進行流量計算的微處理器。采用微處理器對流量進行計算，提高了自動化效果。?

作為對本發明的限定，所述的首端溫度檢測裝置和尾端溫度檢測裝置均采用溫度傳感器。采用溫度傳感器，尤其是表面式數字溫度傳感器，可提高測量過程中的抗干擾能力，提高了測量結果的精確性。?

作為對上述方式的限定，所述的加熱裝置為包裹在管體外部的電加熱毯。?

作為對上述方式的限定，所述的壓力檢測裝置為壓力傳感器。?

作為對本發明的限定，所述的管體為車輛空調制冷管，所述的流體為制冷劑。將本發明的裝置應用在車輛空調制冷劑流量的檢測中，實現了汽車空調系統實車下的在線測量，且在應用過程中，不會受到車輛機艙內大量熱能的干擾，同時也不會對車內儀表產生干擾。?

此外，本發明同時提供了一種流量檢測方法，該方法包括如下步驟：?

步驟一，由電源對加熱裝置供電，使加熱裝置以恒定功率Q對管體加熱；

步驟二，首端溫度檢測裝置和尾端溫度檢測裝置對所在位置的管體內溫度進行檢測，得到首端溫度t1和尾端溫度t2;壓力檢測裝置對管體內流體壓力進行檢測，得到壓力值p；

步驟三，容積流量V計算,

V=Q*R*T/C_p（T₂-T₁）P；

其中，

Q為加熱裝置的恒定功率；R為氣體常數;P為流體絕對壓力；T₁為首端開爾文溫度；T₂為尾端開爾文溫度;P為管體內流體絕對壓力；C_p為制冷劑比熱；T為被測管體的選取開爾文溫度。

作為對上述方式的限定，所述的被測管體的選取開爾文溫度T=?T₂。?

作為對上述方式的限定，所述的被測管體的選取開爾文溫度T為被測管體的對數平均溫度。選取開爾文溫度T采用被測管體的對數平均溫度，有效的提高了測量的精確性。?