專利名稱：一種利用壓力波傳播的氣體管道流量計的制作方法
一種利用壓力波傳播的氣體管道流量計
本發(fā)明屬于氣動系統(tǒng)節(jié)能領(lǐng)域，涉及 一種利用壓力波傳播的氣體管 道流量計。
背景技術(shù)：
氣體流量測量是氣動系統(tǒng)節(jié)能領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)。氣體流量是氣動系 統(tǒng)中的關(guān)鍵參數(shù)，是分析和研究氣動系統(tǒng)的基礎(chǔ)，氣體流量計在許多工 業(yè)和民用場合使用廣泛。
國內(nèi)現(xiàn)有流量計需串聯(lián)接入管道，在停止供氣后拆開供氣管路或切 開金屬管道進行安裝，操作十分復(fù)雜。針對這一情況，本發(fā)明提出并聯(lián) 接入管路的方法，流量計并聯(lián)接入被測管路的閑置接口，使用方便。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于避免流量計串聯(lián)接入管道而提供一種接入方便、操 作簡單、滿足節(jié)能要求的氣體流量計。
本發(fā)明的技術(shù)方案是本發(fā)明的目的是通過如下措施來達到 l.流量測量原理
利用壓力波傳播時差測量氣體流量的方法，其測量步驟如下
(a) 處理器輸出脈沖信號使電磁換向閩4由下位置上位后復(fù)位，產(chǎn) 生一個壓力波。由壓力傳感器5實時釆集壓力/V得到壓力波 傳播到a位置時刻&由壓力傳感器6實時釆集壓力尸,，得到壓 力波傳播到b位置時刻&
(b) 處理器輸出脈沖信號使電磁換向閩3由下位置上位后復(fù)位，產(chǎn) 生一個壓力波。由壓力傳感器6實時釆集壓力P",得到壓力波 傳播到b位置時刻由壓力傳感器5實時釆集壓力尸朋，得到 壓力波傳播到a位置時刻^。
基于以上測量值，計算被測對象的流量( 。其中L為a，b之間的距離 (如圖l)， c為壓力波傳播的速度即聲速，^為壓力波從a傳播到b的 時間，4為壓力波從b傳播到a的時間，r為氣體流速，^為管徑。 由/^=6—A; /。a =-; ^ =-
C+V C—V解氣體流速7可得v-么^Z^
2
由氣體流量公式得
由(1), (2)得2 =丄*^^,^


圖1是本發(fā)明流量計的構(gòu)成框圖( l一截止閥； 2—截止閥;
C i)
(2)
3—電磁換向閥
4一電i茲換向閥；
7—A/D轉(zhuǎn)換器;
IO—處理器；
5—壓力傳感
器'
8—A/D轉(zhuǎn)換器;
6—壓力傳感 9 —處理器；
器'
ll一驅(qū)動放大電路； 12—驅(qū)動放大電3各;
14一顯示面板；
15_同步信號線<
13—顯示面板；
具體實施例方式
下面對本發(fā)明作進一步的說明。 測量儀器由壓力波產(chǎn)生回路、壓力測量回路和控制器構(gòu)成(參見圖l)。
1. 壓力波產(chǎn)生裝置，其特征在于
通過一個二位二通的電磁換向閥實現(xiàn)管路a,b處依次向大氣瞬間放 氣，使壓力瞬間降低產(chǎn)生壓力波。
2. 壓力測量裝置，其特征在于
將一個壓力傳感器5和6接入測量回路。壓力傳感器5和6的測量信 號經(jīng)由A/D轉(zhuǎn)換器7和8送至處理器9和10。
3. 壓力波發(fā)送接收器A/B,其特征在于
控制器由A/D轉(zhuǎn)換器7/8、處理器9/10、電磁換向閥3/4、驅(qū)動放大電路 11/12以及測量過程及結(jié)果顯示面板13/14構(gòu)成。流量計電源接通后便開 始測量，壓力波發(fā)送器A/B首先控制電磁換向閥3/4置上位后復(fù)位在a/b 處產(chǎn)生壓力波并計算壓力波傳播到b/a處所用時間G/"。最后，根據(jù) 分別測得的時間U、 ^計算流量并在顯示面板13/14上顯示測量結(jié)果。 這一系列的過程是由壓力波發(fā)送接收器A和B配合共同完成的。
4本發(fā)明的優(yōu)點是與傳統(tǒng)的流量計相比，本發(fā)明勿需串聯(lián)接入供氣管 路，只要并聯(lián)接入供氣管路兩閑置接口即可。此外本發(fā)明不需要另接氣 源，故而安裝簡單、操作方便。
權(quán)利要求
1、一種利用壓力波傳播時差測量氣體流量的方法，其特征在于由壓力波產(chǎn)生裝置產(chǎn)生的壓力波傳播的速度受到氣體流速的影響，在傳播相同距離的條件下，通過壓力波接收裝置接收壓力波信號，從而測量壓力波分別在逆流和順流中傳播的時間，利用時間差來計算氣體流速，從而求解管中的氣體流量。
2、 實現(xiàn)權(quán)利要求1的所述的壓力波發(fā)生裝置，其特征在于由處理 器(9/10)發(fā)送方波信號給驅(qū)動電路(11/12)驅(qū)動電磁換向閥(3/4)換向, 電磁換向閥(3/4)處于下位放氣，a/b處壓力下降，然后電磁換向閥復(fù)位, a處壓力回升，實現(xiàn)了壓力波的發(fā)生。
3、 實現(xiàn)權(quán)利要求1的所述的壓力波接收裝置，其特征在于由壓力 傳感器(5/6)測量的壓力信號通過A/D轉(zhuǎn)換器(7/8)輸入給處理器(9/10) 存儲。
全文摘要
本發(fā)明屬于氣動系統(tǒng)節(jié)能領(lǐng)域，實現(xiàn)了一種利用壓力波傳播的氣體管道流量計。發(fā)明內(nèi)容主要涉及在氣體管道中產(chǎn)生壓力波并讓其在相同距離的氣體管道中正向和逆向傳播，測量此時壓力波的正向和逆向傳播的時間差，計算氣體流速，從而算出管道中氣體流量的測量方法和測量儀器。當(dāng)前，測量工業(yè)現(xiàn)場中氣體管道內(nèi)的氣體流量，要求必須在停止供氣后切開金屬管道，將孔板流量計、渦街流量計或熱式流量計等流量計串聯(lián)安裝在管道上才可進行。本發(fā)明改變這種傳統(tǒng)的需破壞管道的流量計串聯(lián)接入方式，提出基于新型流量檢測儀的并聯(lián)接入方式。該流量檢測儀安裝拆卸方便，符合工業(yè)現(xiàn)場在調(diào)查壓縮空氣消耗量時對管道流量的臨時測量要求。
文檔編號G01F1/66GK101498595SQ20081022483
公開日2009年8月5日 申請日期2008年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月23日
發(fā)明者蔡茂林 申請人:蔡茂林