CN104748809B - 基于调压器的智能计量仪及计量方法 - Google Patents
基于调压器的智能计量仪及计量方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104748809B CN104748809B CN201510144334.0A CN201510144334A CN104748809B CN 104748809 B CN104748809 B CN 104748809B CN 201510144334 A CN201510144334 A CN 201510144334A CN 104748809 B CN104748809 B CN 104748809B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pressure
- pressure regulator
- intelligent meter
- metering method
- sensor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Abstract
本发明涉及一种基于调压器的智能计量仪及计量方法，该智能计量仪包括调压器，所述调压器包括驱动器壳体及设置于所述驱动器壳体内的驱动器，所述调压器的入口处设置有入口压力传感器和温度传感器，所述调压器的出口处设置有出口压力传感器，所述驱动器上设置有位移传感器，所述入口压力传感器、温度传感器、出口压力传感器和位移传感器均分别连接至一控制器的输入端，所述控制器第一输出端连接一显示器。本发明结合调压器、传感器和控制器，实现了对气体的调压以及智能计量，其结构简单，安装方便，成本低廉，在工业生产中和居民生活中都适用。
Description
技术领域
本发明涉及一种计量仪表领域，具体涉及一种基于调压器的智能计量仪及计量方法。
背景技术
在工业生产中和居民生活中，燃气入户之前都需要用调压器进行调压，然后再连接燃气计量仪表对所使用的燃气量进行计量。
这使得调压器和燃气计量仪表一起占用的地方较大，而且安装起来也比较繁琐。并且，在居民生活中，调压器后会连接多个燃气计量仪表，每个燃气计量仪表虽然可以计量每户居民的用气量，但却不能计量燃气的使用总量，在计算燃气的有效使用率时存在缺陷。
发明内容
为了克服上述现有技术中存在的缺陷，本发明的目的是提供既能进行调压，又能进行计量的智能计量仪以及基于该智能计量仪的计量方法。
为了实现上述目的，本发明提供了一种基于调压器的智能计量仪，包括调压器，所述调压器包括驱动器壳体及设置于所述驱动器壳体内的驱动器，所述调压器的入口处设置有入口压力传感器和温度传感器，所述调压器的出口处设置有出口压力传感器，所述驱动器上设置有位移传感器，
所述入口压力传感器、温度传感器、出口压力传感器和位移传感器均分别连接至一控制器的输入端，所述控制器第一输出端连接一显示器。
入口压力传感器检测调压器入口处压力，出口压力传感器检测调压器出口处压力，温度传感器检测气体温度，调压器包含有调压元件，调压元件大多为锥体结构，位移传感器检测调压器中调压元件的位移，从而得到调压元件深入阀口的位置，继而得到调压元件与阀口的接触面积，因具体调压器的阀口面积是设定好的，从而可得到气体通过阀口时的喉部面积，从而控制器根据孔板流量计原理可以计算得到燃气用量，并显示于显示器上。
进一步的，所述位移传感器活动部分位于驱动器上,所述位移传感器固定部分位于与所述驱动器相对的驱动器壳体内侧上。
更进一步的，所述位移传感器固定部分和位移传感器活动部分之间的连线垂直于所述驱动器壳体。这样设置位移传感器能更加准确的检测调压元件的位移。
进一步的，所述控制器第二输出端连接一存储器。存储器用于存储控制器所检测到的及计算得到的数据，方便后期查询。
进一步的，所述控制器包含内部存储器。
进一步的，所述控制器连接一数据转发器，数据转发器可将控制器所检测到的及计算得到的数据转发到广域网中。
进一步的，所述调压器采用GB27790-2011城镇燃气调压器。GB27790-2011城镇燃气调压器是目前采用的最多的调压器，基于该调压器设计该智能计量仪具有较好的市场推广前景和适用性。
本发明还提出了一种基于该智能计量仪的计量方法，包括以下步骤：
S1，入口压力传感器检测调压器的入口处的入口压力Pi，出口压力传感器检测调压器的出口处的出口压力Po，温度传感器检测调压器的入口处的入口温度ti，位移传感器检测调压元件深入阀口的位置，得到调压元件与阀口的相对位置x；
S2，计算气体的工况流量qvis，具体公式为其中k为调节元件与阀口的几何尺寸系数，x为调节元件与阀口的相对位置，c为流出系数，ε为可膨胀系数，z为压缩因子，ΔP＝Pi-Po，ρ为为气体密度；
S3，根据计算所得的工况流量qvis，计算得到标准流量qvns，计算公式为其中Kz为标准大气压和20℃下压缩因子修正系数。
通过对入口压力Pi、出口压力Po、入口温度ti以及调压元件与阀口的相对位置x的检测，从而计算出气体的工况流量qvis，进而得到标准流量qvns，此方法方便快捷，能快速计算得到标准流量qvns。
本发明的有益效果是：该智能计量仪结合调压器、传感器和控制器，通过孔板流量计原理实现了对气体的调压以及智能计量，其结构简单，安装方便，成本低廉，在工业生产中和居民生活中都适用。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本发明的原理示意图；
图2为本发明的结构示意图。
附图标记：
图中1入口，2出口，3阀口，4驱动器，5调压元件，6入口压力传感器，7出口压力传感器，8温度传感器，9位移传感器固定部分，10位移传感器活动部分，11控制器，12显示器，13存储器，14驱动器壳体。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
本实施例中，调压器采用GB27790-2011城镇燃气调压器,如图1-2所示的一种基于调压器的智能计量仪，包括GB27790-2011城镇燃气调压器，包括调压器，调压器包括驱动器壳体14及设置于驱动器壳体14内的驱动器4，调压器的入口1处设置有入口压力传感器6和温度传感器8，调压器的出口2处设置有出口压力传感器7，驱动器4上设置有位移传感器，位移传感器活动部分10位于驱动器4上,位移传感器固定部分9位于与驱动器4相对的驱动器壳体14内侧上，位移传感器固定部分9和位移传感器活动部分10之间的连线垂直于所述驱动器壳体14。
位移传感器可以选用磁阻型、电感型或是电容型等，本实施例中采用磁阻型位移传感器，位移传感器的磁钢部分位于驱动器4上,位移传感器的线性磁阻部分位于与驱动器4相对的驱动器壳体14内侧上，线性磁阻部分和磁钢部分之间的连线垂直于所述驱动器壳体14。
入口压力传感器6、温度传感器8、出口压力传感器7和位移传感器均分别连接至一控制器11的输入端，所述控制器11第一输出端连接一显示器12。
工作中，入口压力传感器6检测调压器入口处压力，出口压力传感器7检测调压器出口处压力，温度传感器8检测燃气温度，调压器包含有调压元件5，GB27790-2011城镇燃气调压器内的调压元件5为锥体结构，位移传感器检测调压器中调压元件5的位移，从而得到调压元件5深入阀口3的位置，因GB27790-2011城镇燃气调压器的调压元件5的尺寸是已知的，所以根据调压元件5深入阀口3的位置可以知道调压元件5与阀口3相接触面的直径，继而得到调压元件5与阀口3的接触面积，因GB27790-2011城镇燃气调压器的阀口3的尺寸是已知的，从而可得到燃气通过阀口3时的喉部面积。
在本实施方式中，入口压力传感器6、温度传感器8、出口压力传感器7和位移传感器采集到信号并传输给控制器11，控制器11根据孔板流量计原理：充满管道的流体，当它们流经管道内的孔板时，流束将在孔板处形成局部收缩，从而使流速增加，静压力低，于是在孔板前后便产生了压力降，即压差，介质流动的流量越大，在孔板前后产生的压差就越大，所以可以通过测量压差来衡量流体流量的大小，因入口压力传感器6已检测到入口压力，出口压力传感器7已检测到出口压力，同时温度传感器8也检测到燃气温度，同时燃气流经阀口时的喉部面积也已知，从而通过控制器11得到燃气用量，并显示于显示器12上。
在实际工作中，通常每个用户所使用的燃气量的总和与实际燃气总使用量是不一致的，这需要计算燃气的有效使用率，利用该智能计量仪能够得到燃气经过调压后的总使用量，从而有利于对燃气的有效使用率的计算。
作为本实施例的优选方案，控制器11第二输出端连接一存储器13，存储器13用于存储控制器11所检测到的及计算得到的数据，方便后期查询，同时还可以选择包含内部存储器的控制器11对数据进行存储。控制器11还连接有数据转发器，数据转发器可将控制器所检测到的及计算得到的数据转发到广域网中。
本发明通过结合调压器、传感器和控制器，通过孔板流量计原理实现了对燃气的调压以及智能计量，其结构简单，安装方便，成本低廉，在工业生产中和居民生活中都适用。
本发明还提出了一种基于调压器的智能计量仪的计量方法，包括以下步骤：
S1，入口压力传感器6检测调压器4的入口1处的入口压力Pi，出口压力传感器7检测调压器4的出口2处的出口压力Po，温度传感器8检测调压器4的入口1处的入口温度ti，位移传感器检测调压元件5深入阀口3的位置，得到调压元件5与阀口3的相对位置x；
S2，计算气体的工况流量qvis，具体公式为其中k为调节元件5与阀口3的几何尺寸系数，x为调节元件5与阀口3的相对位置，c为流出系数，ε为可膨胀系数，z为压缩因子，ΔP＝Pi-Po，ρ为为气体密度；
S3，根据计算所得的工况流量qvis，计算得到标准流量qvns，计算公式为其中Kz为标准大气压和20℃下压缩因子修正系数。
通过对入口压力Pi、出口压力Po、入口温度ti以及调压元件与阀口的相对位置x的检测，从而计算出气体的工况流量qvis，进而得到标准流量qvns，此方法方便快捷，能快速计算得到标准流量qvns。
本发明中k根据装配确定，具体确定方法采用本领域通用方法，流出系数c、可膨胀系数ε，压缩因子z、压缩因子修正系数Kz根据本领域通用的选择范围进行选择。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种基于调压器的智能计量仪的计量方法，其特征在于，所述智能计量仪包括调压器，所述调压器包括驱动器壳体(14)及设置于所述驱动器壳体(14)内的驱动器(4)，所述调压器的入口(1)处设置有入口压力传感器(6)和温度传感器(8)，所述调压器的出口(2)处设置有出口压力传感器(7)，所述驱动器(4)上设置有位移传感器，
所述入口压力传感器(6)、温度传感器(8)、出口压力传感器(7)和位移传感器均分别连接至一控制器(11)的输入端，所述控制器(11)第一输出端连接一显示器(12)；
该计量方法包括以下步骤：
S1，入口压力传感器(6)检测调压器(4)的入口(1)处的入口压力Pi，出口压力传感器(7)检测调压器(4)的出口(2)处的出口压力Po，温度传感器(8)检测调压器(4)的入口(1)处的入口温度ti，位移传感器检测调压元件(5)深入阀口(3)的位置，得到调压元件(5)与阀口(3)的相对位置x；
S2，计算气体的工况流量qvis，具体公式为其中k为调节元件(5)与阀口(3)的几何尺寸系数，x为调节元件(5)与阀口(3)的相对位置，c为流出系数，ε为可膨胀系数，z为压缩因子，ΔP＝Pi-Po，ρ为气体密度；
S3，根据计算所得的工况流量qvis，计算得到标准流量qvns，计算公式为其中Kz为标准大气压和20℃下压缩因子修正系数。
2.根据权利要求1所述的基于调压器的智能计量仪的计量方法，其特征在于，所述位移传感器活动部分(10)位于驱动器(4)上，所述位移传感器固定部分(9)位于与所述驱动器(4)相对的驱动器壳体(14)内侧上。
3.根据权利要求2所述的基于调压器的智能计量仪的计量方法，其特征在于，所述位移传感器固定部分(9)和位移传感器活动部分(10)之间的连线垂直于所述驱动器壳体(14)。
4.根据权利要求1所述的基于调压器的智能计量仪的计量方法，其特征在于，所述控制器(11)第二输出端连接一存储器(13)。
5.根据权利要求1所述的基于调压器的智能计量仪的计量方法，其特征在于，所述控制器(11)包含内部存储器。
6.根据权利要求1所述的基于调压器的智能计量仪的计量方法，其特征在于，所述控制器(11)连接一数据转发器。
7.根据权利要求1所述的基于调压器的智能计量仪的计量方法，其特征在于，所述调压器采用GB27790-2011城镇燃气调压器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510144334.0A CN104748809B (zh) | 2015-03-30 | 2015-03-30 | 基于调压器的智能计量仪及计量方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510144334.0A CN104748809B (zh) | 2015-03-30 | 2015-03-30 | 基于调压器的智能计量仪及计量方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104748809A CN104748809A (zh) | 2015-07-01 |
| CN104748809B true CN104748809B (zh) | 2017-12-26 |
Family
ID=53588838
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510144334.0A Active CN104748809B (zh) | 2015-03-30 | 2015-03-30 | 基于调压器的智能计量仪及计量方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104748809B (zh) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105067050B (zh) * | 2015-08-07 | 2018-09-11 | 成都国光电子仪表有限责任公司 | 便于提高天然气计量准确度的方法 |
| CN104990608B (zh) * | 2015-08-07 | 2018-09-11 | 成都国光电子仪表有限责任公司 | 利于计量准确性的天然气流量计量方法 |
| CN107084766B (zh) * | 2017-05-19 | 2024-04-19 | 科林蓝泰环境科技(长春)有限公司 | 充氨计量装置和慢速充氨以及快速充氨的充氨计量方法 |
| CN107781001A (zh) * | 2017-08-16 | 2018-03-09 | 吉林省众鑫汽车装备有限公司 | 车辆及其尾气处理系统 |
| CN111043631A (zh) * | 2019-12-27 | 2020-04-21 | 广州燃气集团有限公司 | 燃具的燃烧控制系统、方法、装置及存储介质 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB919593A (en) * | 1960-11-19 | 1963-02-27 | Paul Flatten | Improvements in and relating to the measuring of the velocity of fluid substances and/or of the mass flow |
| DE2614811A1 (de) * | 1976-04-02 | 1977-10-13 | Siemens Ag | Durchflussmessgeraet mit einem plattenfoermigen messkoerper |
| CN1044978A (zh) * | 1989-02-17 | 1990-08-29 | 株式会社巴技术研究所 | 具有测量流量功能的蝶形阀和用它测量流量的方法 |
| CN1543594A (zh) * | 2001-02-28 | 2004-11-03 | ��ϣ�����Ʋ�Ʒ��������˾ | 低功率调节系统与方法 |
| CN1630841A (zh) * | 2002-02-07 | 2005-06-22 | 东洋阀门株式会社 | 流量调节阀,流速测定装置,流量控制装置,和流速测定方法 |
| CN204514409U (zh) * | 2015-03-30 | 2015-07-29 | 王向乔 | 基于调压器的智能计量仪 |
-
2015
- 2015-03-30 CN CN201510144334.0A patent/CN104748809B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB919593A (en) * | 1960-11-19 | 1963-02-27 | Paul Flatten | Improvements in and relating to the measuring of the velocity of fluid substances and/or of the mass flow |
| DE2614811A1 (de) * | 1976-04-02 | 1977-10-13 | Siemens Ag | Durchflussmessgeraet mit einem plattenfoermigen messkoerper |
| CN1044978A (zh) * | 1989-02-17 | 1990-08-29 | 株式会社巴技术研究所 | 具有测量流量功能的蝶形阀和用它测量流量的方法 |
| CN1543594A (zh) * | 2001-02-28 | 2004-11-03 | ��ϣ�����Ʋ�Ʒ��������˾ | 低功率调节系统与方法 |
| CN1630841A (zh) * | 2002-02-07 | 2005-06-22 | 东洋阀门株式会社 | 流量调节阀,流速测定装置,流量控制装置,和流速测定方法 |
| CN204514409U (zh) * | 2015-03-30 | 2015-07-29 | 王向乔 | 基于调压器的智能计量仪 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 调节阀流通能力计算的新公式;明赐东;《化工自动化及仪表》;19820131(第1期);第50-55页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104748809A (zh) | 2015-07-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104748809B (zh) | 基于调压器的智能计量仪及计量方法 | |
| US9109935B2 (en) | MEMS utility meters with integrated mass flow sensors | |
| CN102829828B (zh) | 流量测量装置和流量控制装置 | |
| CN101354273B (zh) | 复合式气体流量测量方法及其装置 | |
| US7458280B2 (en) | Wet gas indication using a process fluid differential pressure transmitter | |
| JP2008089575A5 (zh) | ||
| CN204461970U (zh) | 一种可控制气流源的标准器具检定的测量装置 | |
| WO2008042290A3 (en) | Magnetic flowmeter with verification | |
| CN102735300B (zh) | 气体流量计及气体流量测量方法 | |
| WO2008058872A3 (fr) | Dispositif de mesure de la pression totale d'un ecoulement et procede mettant en oeuvre le dispositif | |
| CN103616313B (zh) | 一种气体密度在线测量方法 | |
| CN111237485B (zh) | 一种实时监测气体流量的阀门及阀门流量测量方法 | |
| WO2017122714A1 (ja) | 流量測定可能なガス供給装置、流量計、及び流量測定方法 | |
| CN106840292A (zh) | Mems热式质量燃气表装置及气体流量测定方法 | |
| CN104165661B (zh) | 一种低压损差压式流量计及其标定方法和流量计量方法 | |
| CN104502161A (zh) | 粉尘采样器检定装置 | |
| CN207007487U (zh) | 检测安全阀的开启压力的安全阀检测装置 | |
| JP2004003647A (ja) | ボールに直接組み込まれてなる流量ゲージを有するボールバルブ | |
| CN104197998B (zh) | 低压损检漏型差压式流量检测装置及标定方法和测量方法 | |
| CN201476822U (zh) | 内置多参数的双通道孔板气体流量测量装置 | |
| CN202748068U (zh) | 气体流量计 | |
| CN204514409U (zh) | 基于调压器的智能计量仪 | |
| CN208333627U (zh) | 一种液体流量计在线检测自校准装置 | |
| CN208383208U (zh) | 一种模组化气体流量标准装置 | |
| CN202836646U (zh) | 带旁通桥路的热式旋涡复合流量测量装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20180117 Address after: 400700 Beibei City Industrial Zone in the home of the people's Republic of the industrial park, the guardian of the optical valley 14-5 Patentee after: Chongqing Joe Information Technology Co., Ltd. Address before: 400700 Beibei City Industrial Zone in the home of the people's Republic of the industrial park, the guardian of the optical valley 14-5 Patentee before: Wang Xiangqiao |