CN204730893U - 一种集成迭代流量计 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种集成迭代流量计，将多种测量元件集成于一体并在流量计中设置了迭代计算的功能，包括：用于检测管道内流体的实时温度值温度检测单元，用于检测管道内流体的实时压力值的压力检测单元，用于检测管道节流件两端的实时压差值的压差检测单元，与所述温度检测单元、压力检测单元和压差检测单元连接的数据处理单元，用于接收所述温度检测单元、压力检测单元和压差检测单元发送的温度值、压力值和压差值，并依据所述温度值、压力值和压差值进行迭代计算，获得实时的流量值以及用于数据显示的显示单元；该流量计具有结构简单，实际合理，使用方便，检测精度高，工程安装量小，量程大等优点。

Description

一种集成迭代流量计

技术领域

本实用新型涉及流量计，特别提供了一种集成迭代流量计。

背景技术

目前，流体流量测量的普遍方法是由检测元件、变送器、信号传输及上位机计算构成测量系统。尤其是气体介质的流量测量，由于需要加入温度、压力的补偿才能过准确的计算出流量数据，这样就更加依赖于上位电脑的计算功能。并且流量测量系统里的检测元件一般都是与变送器分体安装，分体安装工程量大，泄露点多，传出的信号需要在DCS里计算才能转换成流量、热量的数据。由于DCS里只有节流装置的标准公式，无法对过程参数进行迭代计算，所以测量范围很窄，无法测量极大和极小流量，测量值不准确。

因此，如何解决上述问题，成为人们亟待解决的问题。

实用新型内容                               

鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种集成迭代流量计，以至少解决以往流量测量系统存在的分体安装，安装工程大，测量范围窄，测量不准确等问题。

本实用新型提供的技术方案，具体为，一种集成迭代流量计，其特征在于，包括：

温度检测单元，用于检测管道内流体的实时温度值；

压力检测单元，用于检测管道内流体的实时压力值；

压差检测单元，用于检测管道节流件两端的实时压差值；

数据处理单元，分别与温度检测单元、压力检测单元和压差检测单元连接，用于接收所述温度检测单元、压力检测单元和压差检测单元发送的温度值、压力值和压差值，并依据所述温度值、压力值和压差值进行迭代计算，获得实时的流量值；

显示单元，显示单元，分别与所述温度检测单元、压力检测单元、压差检测单元和数据处理单元连接，用于接收并显示所述温度检测单元、压力检测单元、压差检测单元和数据处理单元发送的温度值、压力值、压差值和流量值。

优选，所述数据处理单元为迭代仪。

进一步优选，所述数据处理单元和所述显示单元集成于一体。

本实用新型提供的集成迭代流量计，同时将温度检测、压力检测、压差检测集成于一体，以解决以往分体安装，工程大的问题；同时该流量计中还设置有用于数据迭代计算的数据处理单元，将迭代的算法应用于流量计中，对于管路中的流体温度、压力和压差进行实时的在线采集与处理，从而获得实时的流量值并显示，扩大了流量计的测量范围，提高了流量计的检测精度。

本实用新型提供的集成迭代流量计，具有结构简单，实际合理，使用方便，检测精度高，工程安装量小，量程大等优点。

附图说明

图1为集成迭代流量计的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体的实施方案对本实用新型进行进一步说明，但是并不用于限制本实用新型的保护范围。

为了解决现有技术中流量测量系统存在的分体安装，安装工程大，测量范围窄，测量不准确等问题，本实施方案提供了一种新型的集成迭代流量计，将多种测量元件集成于一体并在流量计中设置了迭代计算的功能，其具体结构参见图1，包括：用于检测管道内流体的实时温度值温度检测单元1，用于检测管道内流体的实时压力值的压力检测单元2，用于检测管道节流件两端的实时压差值的压差检测单元3，与所述温度检测单元1、压力检测单元2和压差检测单元3连接的数据处理单元4，该数据处理单元4用于接收所述温度检测单元1、压力检测单元2和压差检测单元3发送的温度值、压力值和压差值，并依据所述温度值、压力值和压差值进行迭代计算，获得实时的流量值以及与分别与所述温度检测单元1、压力检测单元2、压差检测单元3和数据处理单元4连接的显示单元5，显示单元5用于接收并显示所述温度检测单元1、压力检测单元2、压差检测单元3和数据处理单元4发送的温度值、压力值、压差值和流量值。

下面详细介绍一下数据处理单元4进行迭代计算的具体过程和原理。

无论标准和非标准节流装置均有如下流量方程：

           （1）

公式（1）中：

q ——质量流量；

C ——工况下的流出系数；

ε——可膨胀系数；

β——直径比；

γ——密度；

Δp——测量差压pa；

因为主要是Δp和的函数，C主要是的函数，测量过程Δp、和必然变化，所以、C必然变化，如果视为常数在Δp、和变化较大的情况下必然产生较大的误差，因此要提高量程比保证设计的流量不确定度，必须对、C实时计算。虽然可解析计算，但因为C是的函数，未知，因此C不能解析计算，根据国家标准需要采用迭代计算。

由于，                          （2）

将该式与流量方程联立，可解：

                 （3）

其中，D ——节流元件的开口尺寸；——是流体的雷诺数；μ——流体粘度。

令：

                 （4）

则：                           （5）

根据迭代函数方程构成条件，对公式（5）进行变换解析，，当δ足够小时，说明计算结束。

按照国家标准方法，把A的自变量分成两类，一类是相对稳定的条件参数：、、、、、；另一类是随机变化的过程变量：、、ΔP。在节流装置安装后实际置入条件参数，实际测量过程变量和密度，就计算一次A并对进行一次迭代；每迭代一个计算一次；周而复始，便对实现了在线迭代。

即数据处理单元4首先根据实时的温度值、压力值和压差值获得获得实时的值，再根据计算一次，获得实时的流量值，完成在线迭代，获得精准的流量值。

上述的集成迭代流量计可以有两种结构：

一种为在流量计内部设置有一个具有迭代计算功能的迭代仪，该迭代仪分别与温度检测单元、压力检测单元和压差检测单元连接，获取实时的温度值、压力值以及压差值，并根据上述各个数据进行实时的迭代计算得到实时的流量值，温度检测单元、压力检测单元、压差检测单元和迭代仪再将温度值、压力值、压差值和流量值发送到流量计中的显示装置上进行显示。

另一种为将流量计的迭代计算功能直接集成于显示单元中，即该显示装置直接就具备进行迭代计算的数据处理功能，显示单元接收温度检测单元、压力检测单元、压差检测单元发送的温度值、压力值和压差值后，先进行数据的迭代计算处理获得流量值，然后将接收到的温度值、压力值和压差值以及处理得到的流量值进行显示。

本实用新型的具体实施方式是按照递进的形式进行撰写的，着重强调各个实施方案的不同之处，其相似部分可以相互参见。

Claims (3)

1.一种集成迭代流量计，其特征在于，包括：

温度检测单元，用于检测管道内流体的实时温度值；

压力检测单元，用于检测管道内流体的实时压力值；

压差检测单元，用于检测管道节流件两端的实时压差值；

数据处理单元，分别与温度检测单元、压力检测单元和压差检测单元连接，用于接收所述温度检测单元、压力检测单元和压差检测单元发送的温度值、压力值和压差值，并依据所述温度值、压力值和压差值进行迭代计算，获得实时的流量值；

显示单元，分别与所述温度检测单元、压力检测单元、压差检测单元和数据处理单元连接，用于接收并显示所述温度检测单元、压力检测单元、压差检测单元和数据处理单元发送的温度值、压力值、压差值和流量值。

2.按照权利要求1所述集成迭代流量计，其特征在于：所述数据处理单元为迭代仪。

3.按照权利要求1所述集成迭代流量计，其特征在于：所述数据处理单元和所述显示单元集成于一体。