[發明專利]壓力測量裝置及壓力測量系統

在審

• 申請號: 202110674130.3
• 申請日: 2021-06-17
• 公開（公告）號: CN115493739A
• 公開（公告）日: 2022-12-20
• 發明（設計）人: 李俊毅;王徐堅;郝正宏;湯俐敏
• 申請（專利權）人: 上海洛丁森工業自動化設備有限公司;浙江洛丁森智能科技有限公司
• 主分類號: G01L7/02
• 分類號: G01L7/02;G01L7/04;G01L9/00
• 代理公司: 北京方迪譽誠專利代理有限公司 11808
• 代理人: 鄧斐;宣力偉

本申請涉及一種壓力測量裝置及壓力測量系統。壓力測量裝置包括：受壓部(1)，所述受壓部包括與待測流體介質相接觸的承壓元件(1A)；測壓部(2)，所述測壓部包括與所述承壓元件分開設置且與待測流體介質相隔離的信號采集元件；其中，所述信號采集元件包括位移傳感器(3)，該位移傳感器感測所述承壓元件基于流體介質壓力而產生的形變信號；所述承壓元件適于通過可拆式連接機構(1B)安裝在測量接口處。本發明的壓力測量裝置及壓力測量系統能夠適應于不同應用場合，并確保測量結果的準確性、穩定性和精密度。

技術領域

本發明涉及壓力測量領域，尤其涉及一種壓力測量裝置及壓力測量系統。

背景技術

管道流體輸送系統常見于工業生產、科學研究和日常生活當中，廣泛應用在熱工、電力、建筑、給排水、采暖通風、自控等諸多行業，其中，管道或者說流體壓力測量不僅是一種實施流體介質(例如油、水、氣)計量的手段，對壓力進行檢測和控制也是保障正常生產以及設備安全運行的必要措施。

目前，在管道壓力測量領域，普遍采用接觸式壓敏元件作為壓力測量的核心器件。但是，由于此類傳感器件適合接觸的介質通常僅限于幾種特定材料，其介質兼容性受到很大制約，在許多應用場合容易造成腐蝕性損壞，特別是在某些復雜的腐蝕條件下，壓敏元件的壽命甚至會低于半年，從而導致高昂的使用和維護成本。

同時，由于接觸式傳感器件需要與待測介質直接接觸，在待測介質溫度過高的情況下，必須進行降溫測量，其中大多采用充灌液傳壓，然而，該方法仍不可避免地受制于充灌液介質自身的耐溫極限。在這種管道壓力測量系統中，如何有效提高其測量高溫介質的能力，依現有技術，尚無理想解決方案。

此外，對于壓敏元件來說，需要在彈性范圍內確保有效的信號輸出，接觸式測量很容易因過載而造成該壓敏元件損壞。

隨著測壓技術的發展，目前市場上也逐漸出現了非接觸式測壓設備，但現有的非接觸式測壓設備通常在使用時需要進行現場安裝、調試和標定，由此增加了人力物力成本。另外，現有的非接觸式測壓設備，例如非介入式超聲管道測壓系統，還存在著以下不足之處：對于測量不同管材、管徑的管道壓力，適應能力差；低壓測量誤差大；溫度、流速波動對測量準確度影響大。

發明內容

因此，本發明的目的在于，提出一種改進的壓力測量裝置及壓力測量系統，能夠適應于不同應用場合，并確保測量結果的準確性、穩定性和精密度。

具體而言，本申請提出一種壓力測量裝置，其包括：受壓部，所述受壓部包括與待測流體介質相接觸的承壓元件；測壓部，所述測壓部包括與所述承壓元件分開設置且與待測流體介質相隔離的信號采集元件。所述信號采集元件包括位移傳感器，該位移傳感器感測所述承壓元件基于流體介質壓力而產生的形變信號；所述承壓元件適于通過可拆式連接機構安裝在測量接口處。

在本發明中，所說“分開設置”應理解為：承壓元件和信號采集元件不形成一體的構件或者結構單元，二者可以分開/分別進行制造和裝配，但并非必然地意味著在該壓力測量裝置中承壓元件與信號采集元件在空間上保有間距地分離布置；重要的是，承壓元件與待測流體介質接觸，信號采集元件(如位移傳感器)與待測流體介質相隔離，即不與之接觸。

按照本發明，摒棄了現有技術中所使用的接觸式壓敏元件，而設置獨立的承壓元件，采取以位移傳感器感測承壓元件形變信號的方式，形成一種特殊的非接觸式測壓裝置。于是，一方面，敏感的傳感器件不與待測介質相接觸，從而免于經受介質的壓力和/或溫度載荷以及腐蝕等化學作用；另一方面，引入獨立的承壓元件(其與待測介質相接觸)，該承壓元件相對于傳感器件分開設置，并且能夠可拆卸地安裝在測量接口處，也就是說，該承壓元件亦不屬于傳輸管路本身的固設部件，從而允許針對不同材料特性、不同工作溫度、不同壓力級別的待測流體介質進行適配設計，由此可達到已知接觸式和非接觸式測壓設備所無法比擬的適應能力，確保測量結果的準確性、穩定性和精密度。