[發(fā)明專利]非滿管流量測量儀及其測量流量的方法和流量監(jiān)測系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610067276.0
• 申請日: 2016-02-01
• 公開（公告）號: CN105606172B
• 公開（公告）日: 2018-09-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孟祥卿;張吉軍
• 申請（專利權(quán)）人: 西南石油大學(xué)
• 主分類號: G01F11/00
• 分類號: G01F11/00;G01F15/06
• 代理公司: 北京冠和權(quán)律師事務(wù)所 11399
• 代理人: 朱健;陳國軍

1.一種非滿管流量測量儀，其特征在于，包括支架、轉(zhuǎn)軸、與轉(zhuǎn)軸連接的連桿、固定于連桿活動端的容器，其中：

支架安裝于頂部開口的排水管的上方，轉(zhuǎn)軸處安裝有扭矩傳感器、角度傳感器，扭矩傳感器檢測并顯示轉(zhuǎn)軸處承受的扭矩T，角度傳感器檢測并顯示轉(zhuǎn)軸相對于初始位置的轉(zhuǎn)角α；

還包括驅(qū)動轉(zhuǎn)軸的力矩電機(jī)、與力矩電機(jī)的電流輸入端連接的電流控制器，與力矩電機(jī)的電流輸出端和電流控制器連接的電流傳感器，以及分別與角度傳感器和電流控制器連接的角度控制器，其中：

電流傳感器檢測、和/或顯示電機(jī)的輸出電流，并將檢測值傳輸至電流控制器；

電流控制器控制力矩電機(jī)的輸入電流，使負(fù)載大于力矩電機(jī)的輸出扭矩時力矩電機(jī)停止轉(zhuǎn)動；

角度控制器配置為當(dāng)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動到預(yù)定角度后向電流控制器發(fā)送停止信號，電流控制器停止增大或減小力矩電機(jī)的輸入電流，使電機(jī)的輸出扭矩保持不變，連桿在流體中保持受力平衡狀態(tài)；然后角度傳感器檢測轉(zhuǎn)軸的實(shí)際轉(zhuǎn)角，并計(jì)算實(shí)際轉(zhuǎn)角與預(yù)定角度之間的差值Δα，并根據(jù)Δα計(jì)算使Δα＝0所需的補(bǔ)償電流ΔI并發(fā)送至電流控制器，電流控制器增大或減小輸出電流，補(bǔ)償電流ΔI的計(jì)算公式為：

其中，I₁、α₁分別表示實(shí)際位置處即電機(jī)停止轉(zhuǎn)動時的電流、轉(zhuǎn)角；

I₀表示初始位置時電機(jī)中通過的電流；

表示轉(zhuǎn)軸自初始位置轉(zhuǎn)動到最大位置時電機(jī)的平均電流；

表示排水管中無流體即電機(jī)空轉(zhuǎn)時轉(zhuǎn)軸自初始位置轉(zhuǎn)動到最大位置時電機(jī)的平均電流；

α_max表示最大位置處的轉(zhuǎn)角。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非滿管流量測量儀，其特征在于，其中

電流控制器配置為在轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動期間對力矩電機(jī)的輸入電流進(jìn)行收集而計(jì)算平均電流。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2權(quán)利要求所述的非滿管流量測量儀的流量監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，包括管道、設(shè)置在兩段管道中頂部開口的排水管、設(shè)置在排水管上的非滿管流量測量儀、控制管道開關(guān)的控制閥、處理器單元、報(bào)警器，其中：

控制閥上設(shè)有檢測閥門開關(guān)時間的檢測儀，

處理器單元包括有用于儲存測量的流量的第一存儲器、用于儲存閥門開關(guān)時間值的第二存儲器，用于儲存預(yù)設(shè)流量值的第三存儲器，用于根據(jù)計(jì)算的流量和預(yù)設(shè)流量以及閥門開關(guān)時間值計(jì)算實(shí)際流體體積和預(yù)設(shè)流體體積的處理器，用于比較實(shí)際流體體積和預(yù)設(shè)體積的比較器，用于根據(jù)比較器的輸出發(fā)送報(bào)警信號的報(bào)警器，

第一存儲器與非滿管流量測量儀連接，

第二存儲器與檢測儀的輸出端連接，比較器的輸出端與報(bào)警器連接。