CN104897428B - 一种液体流量测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种液体流量测量系统及液体流量测量方法，液体流量测量系统包括液体供给系统和测量系统，液体供给系统由水槽和液体分布器组成，测量系统由测量装置及相连的控制系统组成，测量装置包括安装在各立管上的总流量测量装置、总压力测量装置，以及多个用于测量液体分布器局部流量的移动测量装置。本发明通过对液体分布器不同区域的流量数据进行测量、记录处理，可方便准确地检测液体分布器分布液体均匀性，为评判液体分布器性能提供可靠依据；本发明适用范围广，可在较大流量变化范围内测量；基于该系统的液体流量测量方法方便快捷，自动化程度高，测量精度高，并可对多个测量点同时进行测量，大大提高了测量效率。

Description

一种液体流量测量方法

技术领域

本发明涉及液体分布器及计量技术领域，尤其涉及一种可用于检测液体分布器分布均匀性的液体流量测量系统及液体流量测量方法。

背景技术

填料塔中需要用液体分布器来分布进料液体，为了更好的发挥填料的性能，往往需要配以高性能的液体分布器等塔内构件。而衡量液体分布器性能高低的主要标准就是其分布液体的均匀性。

工业生产制造出来液体分布器在出厂前应进行液体分布均匀性的检测试验，但目前此类检测平台较少，而且检测平台可检测的流量变化范围较小，自动化程度较低。因此，工业实际中有必要设计一个可测流量变化范围较大并且自动化程度较高的液体流量测量系统及测量方法。

发明内容

本发明提供了一种液体流量测量方法，通过对液体分布器不同区域的流量数据进行测量、记录处理，可方便准确地检测液体分布器分布液体均匀性，为评判液体分布器性能提供可靠依据，并通过提供高性能液体分布器，提高填料塔工作效率；该系统适用范围广，可在较大流量变化范围内测量；基于该系统的液体流量测量方法方便快捷，自动化程度高，测量精度高，并可对多个测量点同时进行测量，大大提高了测量效率。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种液体流量测量方法，通过液体流量测量系统实现，所述的液体流量测量系统包括液体供给系统和测量系统，所述液体供给系统主要由水槽和液体分布器组成，水槽依次通过多个水槽出液管、1个总管和多个立管连接液体分布器进料管，水槽出液管上设有离心泵；测量系统由测量装置及相连的控制系统组成，测量装置包括安装在各立管上的总流量测量装置、总压力测量装置，以及多个用于测量液体分布器局部流量的移动测量装置。

所述立管上的总流量测量装置为流量计一，总压力测量装置为压力传感器，立管上还安装有电动阀门。

所述移动测量装置由取样筒体和相连的流量计二组成，使用时放置在液体分布器下方。

所述控制系统由单片机及其外围电路组成，离心泵、测量装置和立管上的电动阀门分别与控制系统连接，控制系统具有控制离心泵开启与关闭、调节系统总流量及对测量装置测量结果进行自动记录的功能，且各测量装置和电动阀门可单独控制。

所述水槽上方设有钢格栅，可兼做测量试验平台；离心泵两侧的水槽出液管上分别设手动阀门。

所述液体分布器为槽式或喷淋式液体分布器，喷淋式液体分布器上方沿圆周方向设有环形或多边形液体分布器进料管，其底部设多个接口通过连接软管与喷头连接。

所述测量系统还包括用于拍摄液滴粒径的大小的快速成像装置，具体是安装在液体分布器喷头出口下方平台上及喷头出口四周的高速数码相机。

一种液体流量测量方法，包括如下步骤：

1)打开水槽出液管上的两个手动阀门，开启控制系统，根据液体分布器的形式和规格选择对应的多个检测点，启动离心泵；

2)液体从水槽出液管流出，经过总管、多个立管后流入液体分布器进料管，并通过设在进料管下方的喷头进入到待检液体分布器内，控制系统控制电动阀门的开度调节总流量至规定值，通过测量系统中的总流量测量装置和总压力测量装置对总流量和总压力进行检测和记录，再通过测量装置中的移动测量装置对待检液体分布器不同的分支管或分支区域流量进行测量和记录。

可用于检测多种直径规格的液体分布器，在一次试验中，液体分布器中的流量值可在总的流量计量程范围内任意调节。

移动测量装置每隔数秒读取一次流量数据，并将其传回控制系统进行记录，通过取一段时间内读取数据的平均值，计算出该分支管或分支区域内的流量。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)通过对液体分布器不同区域的流量数据进行测量、记录处理，可方便准确地检测液体分布器分布液体均匀性，为评判液体分布器性能提供可靠依据，并通过提供高性能液体分布器，提高填料塔工作效率；

2)该系统适用范围广，可在较大流量变化范围内测量；管路设计方式可满足不同流量变化的需求，使每个测量装置都在最佳的测量范围内工作；

3)本发明所述液体流量测量方法方便快捷，自动化程度高，测量精度高，并可对多个测量点同时进行测量，大大提高了测量效率。

附图说明

图1是本发明所述液体流量测量系统的主视示意图。(待测液体分布器为槽式液体分布器)

图2是本发明所述液体流量测量系统的俯视示意图；

图3是图1中的A向视图；

图4是本发明所述移动测量装置结构示意图；

图5是本发明所述喷淋式液体分布器进料管结构示意图；

图6a是本发明所述喷淋式液体分布器进料管与喷头连接结构示意图一。(组合喷头位于液体分布器进料管内侧)

图6b是本发明所述喷淋式液体分布器进料管与喷头连接结构示意图二。(组合喷头位于液体分布器进料管外侧，单喷头位于液体分布器进料管内侧)

图7是本发明所述喷淋式液体分布器流量测量系统的结构示意图；

图中标号：1.水槽 2.手动阀门 3.离心泵 4.总管 5.立管 6.流量计一 7.压力传感器 8.电动阀门 9.水槽进液管 10.液体分布器 11.移动测量装置 12.控制系统 13.钢格栅 14.取样筒体 15.小车 16.流量计二 17.快速成像装置 18.接口 19.连接软管 20.喷头 21.液体分布器进料管 22.压力表

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：

见图1-图3,是本发明的结构示意图，本发明所述一种液体流量测量系统，包括液体供给系统和测量系统，所述液体供给系统主要由水槽1和液体分布器10组成，水槽1通过依次相连的多个水槽出液管、1个总管4和多个立管5连接液体分布器进料管21，水槽出液管上设有离心泵3；测量系统主要由测量装置及相连的控制系统12组成，测量装置包括安装在各立管5上的总流量测量装置、总压力测量装置，以及多个用于测量液体分布器10局部流量的移动测量装置11。

所述立管5上的总流量测量装置为流量计一6，总压力测量装置为压力传感器7，立管5上还安装有电动阀门8。

如图4所示，所述移动测量装置11由取样筒体14和相连的流量计二16组成，使用时放置在液体分布器10下方。

所述控制系统12由单片机及其外围电路组成，离心泵3、测量装置和立管5上的电动阀门8分别与控制系统12连接，控制系统12具有控制离心泵3开启与关闭、调节系统总流量及对测量装置测量结果进行自动记录的功能，且各测量装置和电动阀门8可单独控制。

所述水槽1上方设有钢格栅13，可兼做测量测量试验平台；离心泵3两侧的水槽出液管上分别设手动阀门2。

所述液体分布器10为槽式或喷淋式液体分布器，喷淋式液体分布器上方沿圆周方向设有环形或多边形液体分布器进料管21，其底部设多个接口18通过连接软管19与喷头20连接。(如图7所示)

所述测量系统还包括用于拍摄液滴粒径的大小的快速成像装置17，具体是安装在液体分布器喷头20出口下方平台上及喷头20出口四周的高速数码相机。

本发明所述基于一种液体流量测量系统的液体流量测量方法，包括如下步骤：

1)打开水槽出液管上的两个手动阀门2，开启控制系统12，根据液体分布器10的形式和规格选择对应的多个检测点，启动离心泵3；

2)液体从水槽出液管流出，经过总管4、多个立管5后流入液体分布器进料管21，并通过设在进料管下方的喷头20进入到待检液体分布器10内，控制系统12控制电动阀门8的开度调节总流量至规定值，通过测量系统中的总流量测量装置和总压力测量装置对总流量和总压力进行检测和记录，再通过测量装置中的移动测量装置11对待检液体分布器10不同的分支管或分支区域流量进行测量和记录。

可用于检测多种直径规格的液体分布器10，在一次试验中，液体分布器10中的流量值可在总的流量计量程范围内任意调节。

移动测量装置11每隔数秒读取一次流量数据，并将其传回控制系统12进行记录，通过取一段时间内读取数据的平均值，计算出该分支管或分支区域内的流量。

水槽1的每根出液管上依次均设手动阀门2、离心泵3和另一个手动阀门2，多根出液管经过第二道手动阀门2后将液体汇入到一根直径较大的总管4内，根据所测流量的需要从总管4再引出若干根直径不同立管5，将液体引到指定的高度，最后通过管道引入待检液体分布器10内。

控制系统12具有在线检测记录功能，包含若干个检测线路，分别对应若干根直径不同的立管5，即1根立管5对应1个检测线路，根据测量物料和流量的不同，在每根立管5上分别装有相应的流量计一6、压力传感器7和电动阀门8。系统总流量和总压力即是通过立管5上的流量计一6和压力传感器7测得并将数据传输到控制系统12。

待检液体分布器12的分支管或分支区域流量测量由多个移动测量装置11完成，每个移动测量装置11均由取样筒体14连接流量计二16组成，流量计二16与控制系统12相连并传输数据。根据分支管或分支区域流量大小的不同，取样筒体14可做成不同开口形式及高度，相应的流量计二16也可以根据物料和流量的大小选择合适的流量计。移动测量装置11可通过小车15等装置任意移动，以测量不同分支管或分支区域内的流量。

通过控制系统12控制，每个检测线路可独立完成离心泵3的开启与关闭，总流量的手动或自动调节，总流量和总压力的测量与记录以及待检液体分布器10的分支管或分支区域流量测量与记录功能。

以下实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本发明的保护范围不限于下述的实施例。下述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。

【实施例1】

参看附图1，是本实施例提供的一种液体流量测量系统的具体结构形式，待测液体分布器为槽式液体分布器，在水槽1上方铺设钢格栅13，可兼做流量测量试验平台。水槽1设有1根水槽进液管9，3根直径不同的水槽出液管，每根水槽出液管后面接手动阀门2，再连接离心泵3，离心泵3后面再接一个手动阀门2；3根水槽出液管经过第二道手动阀门2后将液体汇入到一根直径较大的总管4内。根据所测流量的需要从总管4再引出3根直径不同的立管5，将液体引到指定的高度，再通过管道引入待检槽式液体分布器10内。

控制系统12内包含3个检测线路，分别对应3根直径不同的立管5，即1根立管对应一个检测线路，根据测量物料和流量的不同，在每根立管5上分别装有相应的流量计一6、压力传感器7和电动阀门8。系统总流量和总压力即是通过立管5上的流量计一6、压力传感器7测得。

待检槽式液体分布器10的分支管或分支区域流量测量由移动测量装置11完成，其由取样筒体14连接流量计二16组成。根据分支管或分支区域流量大小的不同，取样筒体14可做成不同开口形式及高度，在本实施例中取样筒体14为方形筒体，相应的流量计二16也可以根据物料和流量的大小选择合适的流量计。测量装置11通过装在一辆小车15上实现可任意移动，以测量不同分支管或分支区域内的流量。移动测量装置11每隔几秒读取一次流量数据，并将其传回控制系统12进行记录，通过取一段时间内读取数据的平均值，即可知道该分支管或分支区域内的流量。

【实施例2】

本实施例中待测液体分布器10为喷淋式液体分布器，其余液体供给系统及流量测量装置与实施例1完全相同。控制系统12比实施例1增设了一套快速成像装置17，即在液体分布器喷头20出口下方平台上及喷头20出口四周安装数台高速数码相机用于拍摄液滴粒径的大小。

参看附图5，本实施例的喷淋式液体分布器进料管21底部设有若干接口18与连接软管19相连，软管连接喷头20。进料环管21可为圆环管或多边形环管，图6a和图6b中所示为多边形环管。采用这种连接方式，可实现对多种直径塔的喷淋式分布器10的单喷头和各种形式的组合排布喷头进行试验，如图6a和图6b中列举了两种连接形式，其中图6a是组合喷头位于液体分布器进料管21内侧时的连接结构，图6b是组合喷头位于液体分布器进料管21外侧，单喷头位于液体分布器进料管21内侧时的连接结构。

本实施例中，应用测量系统对喷淋式液体分布器进行流量测量时，其步骤与测量槽式液体分布器的过程基本相同，不同之处在于在喷头20入口处设压力表16测量压力，试验过程中应用快速成像装置17拍照测量液滴粒径的大小。

Claims (1)

1.一种液体流量测量方法，该测量方法通过液体流量测量系统实现，其特征在于，所述的液体流量测量系统包括液体供给系统和测量系统，所述液体供给系统由水槽和液体分布器组成，水槽依次通过多个水槽出液管、1个总管和多个立管连接液体分布器进料管，水槽出液管上设有离心泵；测量系统由测量装置及相连的控制系统组成，测量装置包括安装在各立管上的总流量测量装置、总压力测量装置，以及多个用于测量液体分布器局部流量的移动测量装置；立管上还安装有电动阀门；测量系统还包括用于拍摄液滴粒径的大小的快速成像装置；移动测量装置由取样筒体和相连的流量计二组成，使用时放置在液体分布器下方；

所述控制系统由单片机及其外围电路组成，离心泵、测量装置和立管上的电动阀门分别与控制系统连接，控制系统具有控制离心泵开启与关闭、调节系统总流量及对测量装置测量结果进行自动记录的功能，且各测量装置和电动阀门可单独控制；

所述立管上的总流量测量装置为流量计一，总压力测量装置为压力传感器；

所述水槽上方设有钢格栅，兼做测量试验平台；离心泵两侧的水槽出液管上分别设手动阀门；

所述液体分布器为槽式或喷淋式液体分布器，喷淋式液体分布器上方沿圆周方向设有环形或多边形液体分布器进料管，其底部设多个接口通过连接软管与喷头连接；

所述快速成像装置具体是安装在液体分布器喷头出口下方平台上及喷头出口四周的高速数码相机；

所述液体流量测量方法，用于检测多种直径规格的液体分布器，在一次试验中，液体分布器中的流量值可在总的流量计量程范围内任意调节；具体包括如下步骤：

1)打开水槽出液管上的两个手动阀门，开启控制系统，根据液体分布器的形式和规格选择对应的多个检测点，启动离心泵；

2)液体从水槽出液管流出，经过总管、多个立管后流入液体分布器进料管，并通过设在进料管下方的喷头进入到待检液体分布器内，控制系统控制电动阀门的开度调节总流量至规定值，通过测量系统中的总流量测量装置和总压力测量装置对总流量和总压力进行检测和记录，再通过测量装置中的移动测量装置对待检液体分布器不同的分支管或分支区域流量进行测量和记录；移动测量装置每隔数秒读取一次流量数据，并将其传回控制系统进行记录，通过取一段时间内读取数据的平均值，计算出该分支管或分支区域内的流量。