[發明專利]一種量程無縫切換流量測量裝置

有效

• 申請號: 201611024861.9
• 申請日: 2016-11-15
• 公開（公告）號: CN106525173B
• 公開（公告）日: 2019-10-11
• 發明（設計）人: 張林;吳小飛;李明剛;黃彥平;聶常華;戎曉虹;王運生;朱志峰
• 申請（專利權）人: 中國核動力研究設計院
• 主分類號: G01F7/00
• 分類號: G01F7/00
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 王記明

本發明公開了一種量程無縫切換流量測量裝置，其結構包括翼型導流板彎管與多腔室一體化多功能測量傳輸裝置兩個部分。通過單片機自主選擇壓強機械放大裝置的使用與否完成可變量程功能。通過單片機自主選擇適合的壓差室測量結果，結合測量的系統溫度、壓強，通過數字量輸出相應系統流量。本裝置屬于高度集成流量測量裝置，采用不同流量下，自動選擇彎管壓差最大的位置進行測量，保證測量精度，同時實現全過程量程自動改變功能。本裝置可以高效應用于高溫高壓系統、不同工況下流量差別較大的系統、對流阻要求高的系統、以及流量低的系統。本裝置系統設計合理，成本較低，操作方便，信號準確且易于讀取。

技術領域

本發明涉及通用測量技術領域，具體涉及一種量程無縫切換流量測量裝置。

背景技術

在石油化工、熱能動力領域，流量是保證系統運行及產品生產的重要參數。在不同工況下，系統介質流量差別可達30～50倍，甚至更高。因此不同工況下流量的準確測量是反應堆安全運行的必要前提。傳統流量計通過手動配置完成量程切換，但這種切換方式使得在量程存在一定的間斷，這種間斷使得在短時間內測量參數不可靠，難以滿足實際需要。常用差壓流量計現場僅能顯示壓差值，具體流量需經過采集終端整合計算才能顯示，不利于現場操作。本發明結合彎管流場特性，研制的翼型導流板結構件可以在不同流場將測量結果最大化，降低對于差壓測量部位的測量下限的精度要求。本發明采用三腔室測壓一點測溫的方法，實現多點同步測量，現場顯示流量結果，并傳輸到采集終端，實現電信號干擾最小化。對于變量程流量測量，有很多不同技術。

例如中國發明專利200910020512.3提供了一種壓力補償復合流量變送器，該裝置設計包括正取壓室、負取壓室以及壓力補償變送器。該裝置可以同時測得壓差以及正、負取壓室的壓力。但存在兩個問題：1、測得壓力與測得壓差分別采用兩個變送器，這使得兩者數據同時采集的精度受限；2、該裝置測量壓力僅僅局限在正取壓室與負取壓室之間的一個，不能完成彎管流量計測量過程中的壓力補償作用。

又如中國發明專利2010010517786.6提供了一種三差壓汽液兩項流流量計量裝置，該裝置包括水平管、豎直管、彎管以及三個差壓傳感器。差壓傳感器分別安裝在三種不同的管道上，采用不同的測量方式，進行流量測量。但當流量很低的情況下，三種測量方式得到的結果不準確，這導致該裝置測量量程比很難滿足運行流量范圍很廣的系統的測量要求，同時彎管采用光滑彎管，在低流量測量時，壓差測量結果小，精度差。

又如《計量技術》1990.No 8《差壓式流量測量的高低量程自動切換系統》一文中提出的測量量程自動切換系統，該系統由不同量程的差壓變送器、乘除器、調節儀等組成。解決了高低量程的自動切換問題。但該方式是利用事先設定值來確定自動切換過程，若測量結果在設定值附近振動時，該裝置存在高頻反復切換的情況，不利于設備運行穩定。同時不同差壓變送器在探測及傳輸頻率上，理論上不可能達到高頻同步的標準。這限制了測量結果的實時有效性及比對結果的可靠性。

發明內容

本發明目的在于提供一種量程無縫切換流量測量裝置，既能夠在高溫下使用、保證系統密封性，而且量程無縫自動切換，并易于操作的裝置。

本發明通過下述技術方案實現：

一種量程無縫切換流量測量裝置，包括翼型導流板彎管、多腔室一體化多功能測量傳輸裝置兩個部分；所述翼型導流板彎管為在標準彎管內設置翼型導流板、在彎管管壁上開有4個測壓孔的管道構件，所述4個測壓孔均連接在多腔室一體化多功能測量傳輸裝置的端口上；所述多腔室一體化多功能測量傳輸裝置包括兩個量程不同的差壓測量腔室以及一個絕壓測量腔室，還包括擁有信號接收、壓強/壓差信號測量、數據處理模塊、狀態顯示模塊及信號傳輸模塊的單片機。差壓測量腔室用于測量兩個端口之間的壓力差，并將壓力差轉化為電信號發送給單片機，絕壓測量腔室用于測量壓力系統的絕對壓力并將絕對壓力轉化為電信號發送給單片機，單片機接收兩個量程不同的差壓測量腔室的壓力差信號和絕壓測量腔室的絕對壓力信號，選擇量程適合的腔室測量值作為壓差，現場顯示并傳輸到相應的采集器中。