CN102865895A - 一种文丘里流量传感器 - Google Patents

Abstract

本发明属于传感器领域，特别是涉及一种高精度复合型流量测量装置，具体是一种改进型的文丘里流量传感器，包括文丘里管[1]、绝压压差传感器[2]、温度传感器[3]、采集计算模块[4]、信号输出端子[5]。本发明通过模块集成的方式，解决了以前分散的多模块的测量方式的不便，同时直接输出流量信号，减少了外部采集系统的信号处理和计算量；并且内置采集计算模块可以分段设置流量系数，可以根据介质选择计算公式以及对应的修正系数，即可以根据标定曲线设置相应流量系数及修正系数，使流量测量更精确，且系统体积更小，功能更多，可以根据使用介质进行温度补偿参数设置，以满足流量传感器的宽温使用范围，同时提高测量精度。

Description

一种文丘里流量传感器

技术领域

本发明属于传感器领域，特别是涉及一种高精度复合型流量测量装置，具体是一种改进型的文丘里流量传感器。

背景技术

飞机环控系统中需要进行多路流量的测量。地面试验中也涉及到多种介质，包括各种液体以及气体的流量测量。常规的工业用流量测量产品，如涡轮、涡街流量计等，都对介质的粘度有一定要求，测量高粘度介质时线性度和精度都会受很大影响，甚至会导致测量失效。相对来讲，文丘里管受介质粘度的影响小，高低温时对管道型面的影响也可以通过修正系数来弥补。文丘里管是一种常见的流量测量装置，流体通过一段流通面积连续变化的导管时，压力及温度参数在不同截面会发生变化，变化大小与通过的流量存在确定的对应关系。低温低压环境下流体粘度发生变化，引起流过文丘里管的压差和流阻发生变化，传统的文丘里流量传感器存在低温低压流量失真、测量精度低、输出非线性、流阻大等缺点，随着航空工业的飞速发展，文丘里流量传感器上述缺点严重限制了其在航空工业中的应用。

发明内容

本发明的目的是：提供一种宽温度、高精度、高稳定性、高可靠性、既可测液体流量、也可测气体流量的文丘里流量传感器。

本发明的技术方案是：一种文丘里流量传感器，包括文丘里管1、绝压压差传感器2、温度传感器3、采集计算模块4、信号输出端子5；

所述温度传感器3位于文丘里管1入口处，通过测温孔[13]测量介质的温度，所述绝压压差传感器2由绝压传感器和压差传感器组成，所述绝压传感器通过引压管接于文丘里管1入口处绝压传感器引压孔11，所述压差传感器通过引压管分别接于文丘里管1入口处绝压传感器引压孔11及文丘里管1喉道处压差传感器引压孔12，所述绝压压差传感器2、温度传感器3通过电缆连接到采集计算模块4，将采集到的数据输入到采集计算模块4，采集计算模块4与信号输出端子5连接，将处理后的数据输出。

本发明的优点是：本发明通过模块集成的方式，解决了以前分散的多模块的测量方式的不便，同时直接输出流量信号，减少了外部采集系统的信号处理和计算量；并且内置采集计算模块可以分段设置流量系数，可以根据介质选择计算公式以及对应的修正系数，即可以根据标定曲线设置相应流量系数及修正系数，使流量测量更精确，且系统体积更小，功能更多，可以根据使用介质进行温度补偿参数设置，以满足流量传感器的宽温使用范围，同时提高测量精度。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明内部结构剖面图。

其中，1-文丘里管，2-绝压压差传感器，3-温度传感器，4-采集计算模块，5-信号输出端子，11-绝压传感器引压孔，12-压差传感器引压孔，13-测温孔。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述，请参阅图1至图2。

如图1所示，一种文丘里流量传感器，包括文丘里管1、绝压压差传感器2、温度传感器3、采集计算模块4、信号输出端子5；

所述温度传感器3位于文丘里管1入口处，通过测温孔[13]测量介质的温度，所述绝压压差传感器2由绝压传感器和压差传感器组成，所述绝压传感器通过引压管接于文丘里管1入口处绝压传感器引压孔11，所述压差传感器通过引压管分别接于文丘里管1入口处绝压传感器引压孔11及文丘里管1喉道处压差传感器引压孔12，所述绝压压差传感器2、温度传感器3通过电缆连接到采集计算模块4，将采集到的数据输入到采集计算模块4，采集计算模块4与信号输出端子5连接，将处理后的数据输出。

文丘里管1是一段流通面积连续变化的导管，通过测量文丘里管1入口处和喉道处的压差以及入口处的温度，来计算流过文丘里管的流量，根据被测流体的类型和温度，在不同温度下对文丘里管流量公式进行参数修正。

工程中使用的文丘里管为一段口径渐缩管，如图2所示。本发明将一个绝压传感器、一个差压传感器集成为一个绝压差压传感器2，同时将该绝压差压传感器2及温度传感器3集成到文丘里管1上，显著减小了体积和重量，为其应用于飞机环控系统及各种试验台流量测量提供了先决条件。文丘里管1材质通常为金属，当流体温度变化剧烈时，管道型面因管壁热胀冷缩会产生变形，从而影响流量测量精度。本发明可根据试验获取相应的修正系数，然后再由采集计算模块4对流量公式中的相关参数进行配置。本发明既可以测量气体也可以测量液体流量，但其测量介质的性质不同导致计算方式的不同，通过采集计算模块4可以对介质进行选择设置，更加方便测量使用。

通过集成一体化的流量测量装置，测量更加方便轻巧，通过采集计算模块4对流量系数的分段设置以及温度修正系数的设置有效提高流量测量范围和测量精度，通过采集计算模块4选择不同的流量计算公式，使其可以应用于液体和气体流量测量。本发明的稳定性、准确性已经在多个实际工程应用中得到验证，且显著提高了测量精度。

本发明通过流经文丘里管流体的类型、压差、温度等信息对文丘里管流量公式进行参数修正，试验结果和工程实际应用证明该方法可以显著提高该传感器在高低温时的流量测量精度，拓宽了文丘里管流量传感器的使用温度范围，并将其成功应用于液体和气体流量的测量，可以适用于不同流量量程的测量，互换性良好。

Claims (1)

1.一种文丘里流量传感器，其特征在于，包括文丘里管[1]、绝压压差传感器[2]、温度传感器[3]、采集计算模块[4]、信号输出端子[5]；

所述温度传感器[3]位于文丘里管[1]入口处，通过测温孔[13]测量介质的温度，所述绝压压差传感器[2]由绝压传感器和压差传感器组成，所述绝压传感器通过引压管接于文丘里管[1]入口处绝压传感器引压孔[11]，所述压差传感器通过引压管分别接于文丘里管[1]入口处绝压传感器引压孔[11]及文丘里管[1]喉道处压差传感器引压孔[12]，所述绝压压差传感器[2]、温度传感器[3]通过电缆连接到采集计算模块[4]，将采集到的数据输入到采集计算模块[4]，采集计算模块[4]与信号输出端子[5]连接，将处理后的数据输出。

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