CN112113626A - 一种煤气质量流量计 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种煤气质量流量计，包括本体，本体包括节流装置和多变量气体质量变送器，节流装置上配置有在线插拔机构；节流装置至少包括探头套管、探杆，探头套管与探头连接；探杆直径≥26mm，探杆探头长度≥100mm且≤300mm，探头具有一对或二对或多对测量孔，测量孔的孔径≥8.2mm；多变量气体质量变送器与探头套管的顶部一体式连接，包括双腔密封壳体和CPU处理器、MEMS芯片。本发明实施例通过一体化的流量计本体的结构设计，结构紧凑，提高了对煤气质量流量的测量准确率，特别是超小流量测量和有效抗堵。而且在水平管道上，可以顶部插入安装，也可以水平或倾斜插入安装；在垂直管道上，可以水平或倾斜插入安装；探杆可以在线安装、在线拔出和在线插入。

Description

一种煤气质量流量计

技术领域

本发明涉及流体测量技术领域，尤其是涉及一种煤气质量流量计。

背景技术

目前，国内市场采用毕托巴流量计测量煤气流量，毕托巴流量计是一种差压式流量计，其基于皮托管原理，通过将提取到管道中心的流体流速换算成流体体积流量与质量流量。在测量时，需将毕托巴流量计的探杆插于管道中心，探杆上的总压孔对正流体的来流方向，静压孔对正流体的去流方向，所获得的总压与静压之差即为管道中心的实测差压。然而，发明人在研究中发现，现有技术存在至少以下缺陷：

1、现有的毕托巴流量计的基本产品结构为分体式设计，泄漏点较多，由于煤气中含有较多的水汽，水汽的张力会将测量孔堵塞，从而导致节流装置的功能受到影响，无法实现煤气的有效测量；

2、由于煤气测量具有煤气管径大、流速小、产生的差压比较小(最小流量产生的差压为10帕以内；最大流量产生的差压也仅在100～400帕之间)的特性，因此需要采用微差压变送器，但是现有技术中的微差压变送器难以稳定测量20～30帕以下的差压，无法解决煤气测量的实际问题；

3、现有的毕托巴流量计的探杆长度需适应煤气管径，因煤气管径变化而改变长度，一直是插在管道的中央；就测量精度是通过多点(10点)非线性插值方式计算的，这是允许的，但说明该产品每台都需要标定台上标定。

发明内容

本发明提供一种煤气质量流量计，以解决现有的毕托巴流量计在煤气测量中测量孔容易被堵塞、难以稳定测量超小差压、探杆长度因煤气管径而变的技术问题，通过选择单孔/多孔的探杆、使用MEMS芯片和特定的算法，将节流装置、在线插拔机构、多变量气体质量变送器一体化设计，实现超小差压测量、本安防爆和避免测量孔的堵塞，通用于各种不同煤气管径的测量。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供一种煤气质量流量计，包括本体，所述本体包括节流装置和多变量气体质量变送器，所述节流装置上配置有在线插拔机构；

所述节流装置，其至少包括探头套管、探杆，所述探头套管的底部与所述探头连接；其中，所述探杆的直径大于等于26mm，所述探杆的探头长度大于等于100mm且小于等于300mm，所述探杆的探头具有一对或二对或多对测量孔，所述测量孔的孔径大于等于8.2mm；

所述多变量气体质量变送器，其与所述探头套管的顶部一体式连接，包括双腔密封壳体和设置在所述双腔密封壳体内的CPU处理器、MEMS芯片。

在本发明的其中一种实施例中，所述节流装置，还包括用于检测所述探杆内介质工作温度的温度传感器。

在本发明的其中一种实施例中，所述温度传感器包括恺式热电阻，所述恺式热电阻通过热电阻恺装电缆与所述多变量气体质量变送器连接。

在本发明的其中一种实施例中，所述温度传感器包括外接温度检测元件。

在本发明的其中一种实施例中，所述多变量气体质量变送器，还包括设于所述双腔密封壳体上的显示屏和控制面板。

在本发明的其中一种实施例中，所述在线插拔机构，其至少包括装配于所述节流装置上的在线插拔密封装置、在线插拔行程套管、过程球阀、焊接阀座；

所述探头套管内置于所述在线插拔行程套管内，所述在线插拔行程套管的顶部设有所述在线插拔密封装置，所述在线插拔行程套管的底部设有所述过程球阀和所述焊接阀座。

在本发明的其中一种实施例中，所述在线插拔机构，还包括：

探杆锁紧卡箍，所述探杆锁紧卡箍设于所述在线插拔密封装置与所述多变量气体质量变送器之间的所述探头套管上。

在本发明的其中一种实施例中，所述在线插拔机构，还包括：

在线插拔支架法兰，其设于保证探杆在插入或拔出时密封性的所述在线插拔密封装置上；

在线插拔行程螺杆，其通过探头锁紧块装配于所述探头套管和所述在线插拔支架法兰上，以控制探杆的插入或拔出。

在本发明的其中一种实施例中，所述CPU处理器包括第一CPU处理电路与第二CPU处理电路。

相比于现有技术，本发明实施例具有如下有益效果：

(1)通过对探杆进行技术改进，使探杆的最大处直径大于等于26mm，测量孔的孔径大于等于8.2mm，从而在煤气流量测量中，即使煤气中含有许多水汽，大管径、大孔径的设计能够很方便地将煤气中的水汽排回至煤气管道中，从而不容易发生测量孔堵塞的现象，进而使得流量计能够可靠、稳定地实现测量。

(2)通过采用多变量气体质量变送器，可以测量到小到2PA流量，在5～10PA时，可以基本测准，从而能实现超小流速/流量的煤气测量。此外，MEMS芯片具有体积小、功耗低、0～85℃的温度补偿和标定的特点，而且能够高精度和高稳定测量超小的差压和超大的差压，实现超大量程比。

(3)本实施例的探杆长度范围为100～300mm，一对测量孔的探杆长度不超过100mm，二对或者三对测量孔的探杆长度不超过300mm，从而使得探杆足够短，无需根据煤气管管径变化而变化，通用性强，互换性强，大大减少企业库存的备品备件；由于煤气管道大多是在空中，产品总长短，对于安装调试和安全性都有非常多好处。

(4)相比于现有技术所应用的分体结构，由于非常非常长的引压管将差压引导集中点安装差压变送器，容易发生探杆测量孔堵塞现象，本实施例通过将节流装置、多变量气体质量变送器一体化设计，使得多变量气体质量变送器与节流装置呈一体，使得两者之间没有长长的引压管，从而没有泄露点，而且探杆的测量孔和后面的部分就不会堵。

(5)通过装配在线插拔机构，保证煤气质量流量计在安装过程/插入过程/拔出过程都不会出现任何泄露，而且在水平管道上，流量计可以顶部插入安装，也可以水平(末端向上3～5°的倾斜)插入安装；在垂直管道上，可以水平(末端向上3～5°的倾斜)插入安装；探杆可以在线安装，在线拔出和在线插入。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明其中一种实施例的煤气质量流量计作为低压煤气质量流量计的结构示意图；

图2是本发明其中一种实施例的煤气质量流量计作为单孔煤气质量流量计的结构示意图；

图3是本发明其中一种实施例的煤气质量流量计作为多孔煤气质量流量计的结构示意图；

图4是本发明其中一种实施例的煤气质量流量计作为高压煤气质量流量计的结构示意图；

图5是本发明其中一种实施例的煤气质量流量计的电路原理图；

其中，说明书附图中的附图标记如下：

1、焊接阀座；11、过程球阀；2、多变量气体质量变送器；31、探头套管；32、探杆锁紧卡箍；33、密封座；34、密封座锁紧装置；35、插拔行程套管；36、支架法兰；37、探头锁紧块；38、插拔行程螺杆；4、探头；5、椭圆法兰；6、工型连接器；7、MEMS差压芯片；8、MEMS压力芯片；9、温度传感器；10、第一CPU处理电路；11、第二CPU处理电路；12、LCD屏；13、键盘；14、温度接口；15、热电阻连接线；16、待测管道。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。此外，在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有定义，本发明所使用的所有的技术和科学术语与属于本的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本发明中说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

请参见图1至图5，本发明实施例提供一种煤气质量流量计，包括本体，本体包括节流装置和多变量气体质量变送器，节流装置上配置有在线插拔机构；

节流装置，其至少包括探头套管31、探杆，探头套管31的底部与探头连接；其中，探杆的直径大于等于26mm，探杆的探头长度大于等于100mm且小于等于300mm，探杆的探头具有一对或二对或多对测量孔，测量孔的孔径大于等于8.2mm；

多变量气体质量变送器，其与探头套管31的顶部一体式连接，包括双腔密封壳体和设置在双腔密封壳体内的CPU处理器、MEMS芯片。

在本实施例中，考虑到现有技术中的煤气质量流量计的测量孔过小，很容易被煤气中的水汽在张力作用下堵塞，因此，根据实际的煤气测量需求设计探头上测量孔的数量与尺寸，优选地，提供有两种探头用于选择，其一为单孔测量结构，插入长度优选为100mm，最大处直径优选为26mm，测孔孔径优选为8.2mm，用于管径为500mm以下的干燥煤气；其二为二孔或多孔测量结构，示例性的，三孔用于大管径(如500～3000mm)，探杆长度大约为300mm以下(根据流速而定)，最大处直径优选为26mm,测孔孔径优选为8.2mm。当然，二种探杆均为部分插入的方式，前者用于有足够前后直管段的场合，后者适用于前后直管段不足的应用场合。此外，若对测量精度有要求时，也可以优先考虑三孔式探头结构或其他多孔式探头结构。

对于上述单孔测量结构，在探头上开设有一正压测量孔与一负压测量孔；探杆内设有独立的正压通道与负压通道；在探头的外侧表面相对开设有一与正压通道连通的正压测量孔，以及一与负压通道连通的负压测量孔。此外，单孔的结构可以适用于任何一种气体，任何尺寸的管道(只要管道静压小于2MPa)，极大地方便了用户库存和现场互换。

对于上述三孔测量结构，在探头上开设有三对以上的对称高低压测量孔。三孔测量结构的孔间距和探杆长度是通过等面积积分计算而来，与探头截面、管径、介质流速和安全系数有关。具体的，请参见图2与图3，图2示出为本发明其中一种实施例中的单孔煤气质量流量计的结构示意图，图3示出为本发明其中一种实施例中的多孔煤气质量流量计的结构示意图(图中显示有三个测量孔)，示例性的，待测管径与产品的测量结构、探杆长度的关系如下：

当待测管径为500mm，煤气最大流速小于90m/s时，探头为三孔结构，探杆长为90mm；

当待测管径为500mm，煤气最大流速大于90m/s时，探头为二孔结构，探杆长为57mm；

当待测管径为1000mm，煤气最大流速小于30m/s时，探头为三孔结构，探杆长为160mm；

当待测管径为1000mm，煤气最大流速大于30m/s时，探头为二孔结构，探杆长100mm；

当待测管径为2000mm，煤气最大流速为10m/s时，探头为三孔结构，探杆长为305mm；

当待测管径为2000mm，煤气最大流速大于10m/s时，探头为二孔结构，探杆长180mm。

在本发明实施例中，应当说明的是，由于煤气为易燃易爆的危险性气体，其包括高炉煤气、转炉煤气、焦炉煤气等，在封闭空间内，如果发生煤气泄漏现象，煤气一旦接触到电火花，极易发生爆炸，带来人员财产损失，因此，煤气质量流量计在满足本安防爆要求的同时，需要提高产品的密封性能来提高现场测量的安全系数。而现有的质量流量计为节约成本，大多采用分体式连接结构，泄漏点较多，泄露点不可以被堵塞，管道里的压力比外面大气压要大，所以只要有泄露，是堵不住的，就象汽车轮胎扎了，无论再小的慢刹气，也是要往外漏。本发明实施例通过一体化的结构设计，将节流装置(探杆)与多变量气体质量变送器形成一个完全密闭的系统，使得煤气管道中的异物不可能与这密闭系统气体进行交换，也没有任何通道让煤气通过泄露点进行泄露。相比于现有技术的分体结构中高低压任何一个通道，如果有任何一个螺丝松了，管道里的气体可能通过测量孔和该处流到外面，管道中异物(如焦油)在“吸虹”作用下被吸到外面，就有可能将测量孔渐渐堵住，让节流装置无法传递差压给MEMS芯片，流量计将无法正常工作；泄露到外面时，会引起大面积泄露和爆炸事故。

而且由于一般情况下煤气管道内的压力较小，本发明实施例中的煤气质量流量计通过在线插拔的装置实现煤气的测量，在插拔过程中能够保证严格的安全密封效果。此外，对于节流装置的探杆设计，现有技术大部分采用满管插入的方式，这对于管径较大的待测管道16而言，探杆的探头以及与探杆匹配的在线插拔的装置的长度均(管外长度为管内长度的1.5倍左右)需要相应增加，再加上产品的相关设备(多套变送器+积算仪)，会导致流量计的成本大大提升，且探杆的长度过长会导致产品的现场安装和操作极为不便。

在本发明的其中一种实施例中，节流装置，还包括用于检测探杆内工作温度的温度传感器9。温度传感器9包括但不限于恺式热电阻或外接温度检测元件，恺式热电阻通过热电阻恺装电缆与多变量气体质量变送器连接。

在本发明实施例中，优选地，热电阻为恺装PT100固定螺纹热电阻，在正压测量孔内设有上述热电阻，其直接延伸到待测管道16内测量介质的实时工作温度，热电阻的末端通过螺纹在椭圆法兰5的中央固定，通过三根热电阻连接线15将热电阻信号与双腔外壳的端子(即多变量变送器2的输入端)连接(并非直接焊接到传感器板上，这样便于维修和更换)，从而将差压、压力和温度三个现场信号引入到MEMS芯片和传感器板上的相关器件(如温度变送器等)进行数据的处理。此外，关于温度探头的设计，还可以选择外接温度传感器，通过接线端子直接接入多变量变送器2的输入端；或是在多变量变送器2的表头菜单中输入一个固定的温度值(因为大多数煤气的介质温度为一个常值，波动和变化不大)，由实际的测量需求与现场的具体情况而决定。

多变量流量变送器2中的多变量包括：瞬时质量流量、累积质量流量、节流装置产生的差压、工况温度、工况压力等。多变量变送器2的相关芯片都在自动快速台上标定，将标定数据保存在存储器E2ROM中，产品能够保证差压在2帕时，可以实现稳定的测量，在5～10帕时，达到较佳的精度；同时，最大差压可以稳定测量到10～15千帕，差压量程比为5000～7500倍，流量量程比为70.7～86.6倍，具有相当大的流量测量范围，是传统差压变送器(电容式/谐振式/压电式等)或者传统的流量计所无法比拟的。此外，上述芯片选用相关的MEMS芯片，在实现功耗低的同时，能够达到体积小、价格低廉、精度高的优点，产品能够稳定测量超小和/或超大的差压，从而可以实现超大量程比，使得煤气质量流量计的工作精度大大提升，MEMS芯片的选用，配合相关算法，能够实现二线制+HART，满足本安防爆，可以放心安全地应用于煤气测量上。

多变量变送器2选用双腔外壳21设计，优选地，双腔包括显示腔与接线腔，显示腔内设有人机交互设备，人机交互设备与主板电性连接。显示腔的开设是为了通过内置人机交互设备让技术人员获取到相关的测量信息，或通过人机交互设备将相关配置参数输入至差压式流量计内，以实现整个测量流程。

优选地，在其中一种实施例中，人机交互设备包括LCD屏12和键盘13。选用带背光的LCD屏12和键盘13进行操作能够方便技术人员在特殊场合对流量计的使用，其中LCD屏能够实时显示瞬时流量、累积流量、差压、压力、温度等相关参数，以及流量计仪表内部的温度和瞬时流量百分数，并将质量瞬时流量以百分数形式通过4～20mA输出，显示于LCD屏上，方便测量人员对信息的直观获取。优选地，在上述实施例中，接线腔内设有接线盒、供电接口、串行接口和外接温度接口14。此外，为实现煤气质量流量的精准测量，传感器板上设有相关处理电路用于对各路信号进行处理。优选地，在本实施例中，产品硬件包括3路信号采集，双CPU，通过MEMS差压芯片7对待测管道16内的差压数据进行获取，通过MEMS压力芯片8获取待测管道16内的压力数据和目标位置的环境温度等数据。通过与温度传感器9连接的感温元件(如热电阻)，对待测管道16内的介质温度数据进行获取；通过相关的放大电路与信号转换电路，将三路信号采集到第一CPU处理器，第一CPU处理器负责采集滤波平滑，同时用标定好的数据对差压值进行线性插值，得到对应的处理结果，通过串行接口将处理结果发送至第二CPU处理器；第二CPU处理器负责瞬时流量/累积流量的计算(采用相关的算法)，连同其它采集的信号，由产品的HART总线进行多变量数字输出，瞬时流量以4～20mA与HART同时输出，同时与人机交互设备进行实时的通信交互。

此外，在上述实施例中，传感器板上还设有隔离电路，能够相对提高电源效率，保证本质安全和二线制(4～20mA+HART)要求。

在本发明的其中一种实施例中，多变量气体质量变送器，还包括设于双腔密封壳体上的显示屏和控制面板。

关于在线插拔的装置，本发明实施例通过配合使用焊接阀座1、探杆、套筒机构的动作来实现，具体的，焊接阀座1用于焊接在管道上的焊接点上，在线安装时，先将焊接阀座1与管道焊接起来，暂且不用行程导管，用另外一套密封螺帽，采用手电钻钻头(特制钻头)开始打孔，期间不断用水冷却，打通时，钻头可以将管道打下的圆盘带上来，而不会将圆盘掉到管道里，打通之后，将钻头慢慢提起，再相应安装行程导管后面的部件，从而实现在线安装的过程，而对于在线拔出，其基本过程与上述相反。在线插拔的目的，是为了保证煤气管道在不停流情况下能够安全安装流量计；或在煤气管道不停流情况下检修节流装置，并对管道里的探杆进行维护与清洁。

以下对上述二种结构的在线插拔过程进行具体说明：

低压煤气质量流量计可以工作在管道压力小于6bar的场合；高压煤气质量流量计则可以用于100bar以内。

低压煤气质量流量计的在线拔出过程是：如图1至图3所示，将顶部的压紧卡箍32适当松开，由于正反密封装置34可以起到密封作用，防止煤气外漏，从而可以慢慢将探杆向上提，当拔出的探杆超过过程球阀11时，探杆全部进入行程套管35，可以将过程球阀11关闭，将顶部的压紧螺帽彻底松开，并将探杆拔出。低压煤气质量流量计的在线插入过程则与上述的在线拔出过程相反，再此不进行赘述。

高压煤气质量流量计的在线拔出过程是：如图4所示，先将探杆锁紧块37稍微松一些，由于有正反密封垫，可以防止煤气在探杆上升时的泄漏；将支架法兰36上面的二个螺帽松了，开始交替旋转支架法兰36下面的二个螺帽，让探杆慢慢的向上移动，由于管道里压力比较大，所有需要左右交替旋转支架法兰36上面/下面的四个螺帽，以防止管道压力过大，避免探杆一下子冲了出来。直到探杆的末端超过球阀11时，探杆全部进入行程套管35，关闭过程球阀11，继续左右旋转二侧上下螺帽，将探杆全部取出，这就是高压煤气质量流量计在线拔出探杆的过程，对于高压煤气质量流量计的在线插入，其过程与上述相反，不再赘述。

在本发明的其中一种实施例中，在线插拔机构，其至少包括装配于节流装置上的在线插拔密封装置、在线插拔行程套管、过程球阀11、焊接阀座1；

探头套管31内置于在线插拔行程套管内，在线插拔行程套管的顶部设有在线插拔密封装置，在线插拔行程套管的底部设有过程球阀11和焊接阀座1。

过程球阀11用于在线装拆时的开启或者关闭，套筒机构的探头套管31依次通过椭圆法兰5、工型连接器6与多变量变送器2连接。

在本发明的其中一种实施例中，在线插拔机构，还包括：

探杆锁紧卡箍32，探杆锁紧卡箍32设于在线插拔密封装置与多变量气体质量变送器之间的探头套管31上。

应当强调的是，为了实现产品的整体密封性能，提高产品的测量精度，本发明实施例通过阀座、套筒机构内的在线插拔行程套管等装置实现密封，而对于这些密封装置而言，必不可少的需要配套使用相关的密封件与固定件(如卡箍等)，例如，配套使用多个正反行程的密封垫，保证探杆插入或拔出时的密封性能，也可配套使用相应的固定螺帽，用于压住密封垫和相应的固定探杆，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述密封装置在本申请中的所具体包含的连接固定件。此外，产品密封性体现在产品内部与外部之中，对于产品外部采用如上的相关密封装置达到较佳的密封效果，对于产品内部，通过顶部安装或者水平安装(尾部向上有3～5°的倾斜)，保证气体中的冷凝水流回管道，而不会进入多变量变送器2的电路内。

在本发明的其中一种实施例中，在线插拔机构，还包括：

在线插拔支架法兰36，其设于保证探杆在插入或拔出时密封性的在线插拔密封装置上；

在线插拔行程螺杆38，其通过探头锁紧块装配于探头套管31和在线插拔支架法兰36上，以控制探杆的插入或拔出。

在本发明其中一种实施例中，具体的，请参见图4，图4示出为本发明其中一种实施例中的高压煤气质量流量计的结构示意图，如图所示，套筒机构外侧还设有行程螺杆机构；

行程螺杆机构包括支架法兰36、探头锁紧块37，以及两根相对设置的插拔行程螺杆38；

支架法兰36设于密封座33外侧；探头锁紧块37设于探头套管3131外侧；插拔行程螺杆38依次穿过探头锁紧块37、支架法兰36；

每一插拔行程螺杆38上设有至少两个与插拔行程螺杆38匹配的固定螺母。

通过在线插拔行程螺杆38，调节固定螺母来控制螺杆的锁止位置，把探杆插入阀门或者拔出到阀门后端实现在线装拆的功能，探头锁紧块37，通过螺杆控制探杆的插入和拔出。

综上，本发明实施例提供一种煤气质量流量计，其工作原理如下：

设于现场的煤气质量流量计根据上述步骤进行在线安装，在安装的过程中要严格保证产品的密封性，当然，测试人员也需要配备相关的安全面罩以提高安全系数，现场的煤气质量流量计用于采集相关的参数以及对数据的预处理，而关于关键系数的计算则由后台的服务器(优选为云端服务器)执行，终端设备包括手机、平板、笔记本电脑等，且终端设备上设有相应的用户操作界面APP，其用于收集和录入相关信息，包括管道信息(直径、壁厚、材质)，介质信息(介质名称、标况密度、密度条件)和工艺参数(设计温度/压力、满量程和流量单位)，终端设备通过通信模块将相关信息发送至后台服务器进行处理，由后台服务器计算得到对应的关键系数，再通过通信模块发送至终端设备，由技术人员获取，技术人员仅需要在现场的煤气质量流量计中将关键系数输入，即可以根据现场测量的结果，实时修正设计数据，达到精确测量目的，几乎不需要输入其它任何参数，得到最终的煤气质量流量，极大地简化了现场操作，可以由任何现场人员完成，不需要厂家技术人员服务，大大提高了效率和服务质量。

在本发明的其中一种实施例中，所述CPU处理器包括第一CPU处理电路10与第二CPU处理电路11。

相比于现有技术，本发明实施例具有如下有益效果：

(1)通过对探杆进行技术改进，使探杆的最大处直径大于等于26mm，测量孔的孔径大于等于8.2mm，从而在煤气流量测量中，即使煤气中含有许多水汽，大管径、大孔径的设计能够很方便地将煤气中的水汽排回至煤气管道中，从而不容易发生测量孔堵塞的现象，进而使得流量计能够可靠、稳定地实现测量。

(2)通过采用多变量气体质量变送器，可以测量到小到2PA流量，在5～10PA时，可以基本测准，从而能实现超小流速/流量的煤气测量。此外，MEMS芯片具有体积小、功耗低、0～85℃的温度补偿和标定的特点，而且能够高精度和高稳定测量超小的差压和超大的差压，实现超大量程比。

(3)本实施例的探杆长度范围为100～300mm，一对测量孔的探杆长度不超过100mm，二对或者三对测量孔的探杆长度不超过300mm，从而使得探杆足够短，无需根据煤气管管径变化而变化，通用性强，互换性强，大大减少企业库存的备品备件；由于煤气管道大多是在空中，产品总长短，对于安装调试和安全性都有非常多好处。

(4)相比于现有技术所应用的分体结构，由于非常非常长的引压管将差压引导集中点安装差压变送器，容易发生探杆测量孔堵塞现象，本实施例通过将节流装置、多变量气体质量变送器一体化设计，使得多变量气体质量变送器与节流装置呈一体，使得两者之间没有长长的引压管，从而没有泄露点，而且探杆的测量孔和后面的部分就不会堵。

(5)通过装配在线插拔机构，保证煤气质量流量计在安装过程/插入过程/拔出过程都不会出现任何泄露。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种煤气质量流量计，其特征在于，包括本体，所述本体包括节流装置和多变量气体质量变送器，所述节流装置上配置有在线插拔机构；

所述节流装置，其至少包括探头套管、探杆，所述探头套管的底部与所述探头连接；其中，所述探杆的直径大于等于26mm，所述探杆的探头长度大于等于100mm且小于等于300mm，所述探杆的探头具有一对或二对或多对测量孔，所述测量孔的孔径大于等于8.2mm；

所述多变量气体质量变送器，其与所述探头套管的顶部一体式连接，包括双腔密封壳体和设置在所述双腔密封壳体内的CPU处理器、MEMS芯片。

2.如权利要求1所述的煤气质量流量计，其特征在于：

所述节流装置，还包括用于检测所述探杆内介质工作温度的温度传感器。

3.如权利要求2所述的煤气质量流量计，其特征在于：

所述温度传感器包括恺式热电阻，所述恺式热电阻通过热电阻恺装电缆与所述多变量气体质量变送器连接。

4.如权利要求2所述的煤气质量流量计，其特征在于：

所述温度传感器包括外接温度检测元件。

5.如权利要求1所述的煤气质量流量计，其特征在于：

所述多变量气体质量变送器，还包括设于所述双腔密封壳体上的显示屏和控制面板。

6.如权利要求1所述的煤气质量流量计，其特征在于：

所述在线插拔机构，其至少包括装配于所述节流装置上的在线插拔密封装置、在线插拔行程套管、过程球阀、焊接阀座；

所述探头套管内置于所述在线插拔行程套管内，所述在线插拔行程套管的顶部设有所述在线插拔密封装置，所述在线插拔行程套管的底部设有所述过程球阀和所述焊接阀座。

7.如权利要求6所述的煤气质量流量计，其特征在于：

所述在线插拔机构，还包括：

探杆锁紧卡箍，所述探杆锁紧卡箍设于所述在线插拔密封装置与所述多变量气体质量变送器之间的所述探头套管上。

8.如权利要求6所述的煤气质量流量计，其特征在于：

所述在线插拔机构，还包括：

在线插拔支架法兰，其设于保证探杆在插入或拔出时密封性的所述在线插拔密封装置上；

在线插拔行程螺杆，其通过探头锁紧块装配于所述探头套管和所述在线插拔支架法兰上，以控制探杆的插入或拔出。

9.如权利要求1所述的煤气质量流量计，其特征在于：所述CPU处理器包括第一CPU处理电路与第二CPU处理电路。

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