CN209043399U - 一种孔板式和热式复合流量计 - Google Patents

Abstract

一种孔板式和热式复合流量计，包括：管道、孔板、第一测温电阻体、发热电阻体、第二测温电阻体、第一引压孔、第二引压孔、变送器，其特征为：所述管道的管道壁上设置第一引压孔、第二引压孔，所述第一引压孔、第二引压孔与变送器中压力传感器连接；所述孔板位于第一引压孔、第二引压孔中间；所述发热电阻体设置于孔板上；所述发热电阻体、第一、第二测温电阻体与变送器连接；所述第一、第二测温电阻体贴于所述管道内壁上并分别位于第一引压孔、第二引压孔一侧；所述变送器与上位机连接。

Description

一种孔板式和热式复合流量计

技术领域

本实用新型涉及一种流量计，尤其是一种改进型孔板流量计和热式流量计复合流量计。

背景技术

本实用新型是在本公司于2017年06月05日提交的申请号为：2017206398064的基础上做出必要的补充修改。

流量计在工业测量领域常常存在，尤其是现有技术中采用的热式流量计以及板孔式流量计，诸如中国专利申请(申请号：CN201680058323)公开一种热式流量计，其技术方案如下：其具有计测部主体，该计测部主体具备：第一副通路，其将流过管路的被计测气体的一部分与污损物质一起取入，并将取入的所述被计测气体的一部分向流过所述管路的所述被计测气体的流动方向排出；以及第二副通路，其从所述第一副通路分支且具备对所述被计测气体的流量进行计测的计测部，所述热式流量计的特征在于在相对于由在所述计测部主体的下端面产生的尾涡流而形成的所述被计测气体的逆流的流线矢量，从所述第一副通路排出的所述被计测气体的流线矢量不从正面相互相对的位置设置所述第一副通路的排出口，又如中国专利(申请号：CN201721435846)公开一种新型孔板流量计，其技术方案如下：包括一对连接法兰盘、流量计筒、多个法兰盘孔、多根连接螺栓柱、多个固定安装螺母、一对引压连接管、一对截止阀、一对测量装置、多个流量通孔、限流板、一个或多个限流孔及多个流量计筒孔；所述的一对连接法兰盘分别为圆环形结构，所述的多个法兰盘孔分别间隔设置在所述的一对连接法兰盘上，所述的流量计筒为圆筒状结构，所述的多个流量计筒孔分别间隔设置在所述的流量计筒上，所述的一对连接法兰盘分别同轴设置在所述的流量计筒的两端，所述的多根连接螺栓柱分别通过所述的多个法兰盘孔及多个流量计筒孔贯穿所述的一对连接法兰盘及流量计筒，使所述的一对连接法兰盘与所述的流量计筒连接固定，所述的多个固定安装螺母分别对应旋接在所述的多根连接螺栓柱的两端，位于所述的一对连接法兰盘的外侧端面上；所述的一对引压连接管的一端分别与所述的一对连接法兰盘的一侧端面对应连接，所述的一对引压连接管的另一端分别与所述的一对截止阀的一端对应连接，所述的一对测量装置分别对应连接在所述的一对截止阀的另一端；所述的多个流量通孔均匀分布在所述的流量计筒内且沿所述的流量计筒的轴向设置，所述的限流板为圆形板状结构，所述的限流板的外径与所述的流量计筒的内径相当，所述的限流板活动嵌装在所述的流量计筒内；所述的一个或多个限流孔分别间隔设置在所述的限流板上，所述的一个或多个限流孔分别与所述的多个流量通孔重合或错开。

然而，现有技术中并不存在将孔板式流量计与热式流量计设计为一体的复合型流量计，从而导致在工业测量时需要同时准备多种流量计，进而造成设备准备麻烦等弊端，不利于提高生产效率。

实用新型内容

为了解决现有技术中的不足，本实用新型设计一种孔板式和热式复合流量计，其技术方案如下：

为达到以上目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种孔板式和热式复合流量计，包括：管道1、孔板2、第一测温电阻体3、发热电阻体4、第二测温电阻体5、第一引压孔6、第二引压孔7、变送器8，其特征为：所述管道1的管道壁上设置第一引压孔6、第二引压孔7，所述第一引压孔6、第二引压孔7与变送器8中压力传感器连接；所述孔板2位于第一引压孔6、第二引压孔7中间；所述发热电阻体4设置于孔板2上；所述发热电阻体4、第一、第二测温电阻体3、5与变送器8连接；所述第一、第二测温电阻体贴于所述管道内壁上并分别位于第一引压孔6、第二引压孔7一侧；所述变送器与上位机连接。

优选地，所述第一、第二测温电阻体3、5由多晶硅薄膜或白金薄膜材料制作，并经过多次弯折成矩形结构。

优选地，所述第一、第二测温电阻体(3、5)与第一、第二电阻(43、44)构成桥式电路(42)，由直流电源(45)向桥式电路(42)供电；桥式电路(42)的输出端与采用运算放大器作为增辐器(46)的输入端连接，增幅器的输出端与变送器(8)连接。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

减少检测部门的设备储备，提高工作效率，结构简单。

附图说明

图1为本实用新型孔板式和热式复合流量计整体结构图；

图2为本实用新型孔板式和热式复合流量计中孔板流量计的工作流程图；

图3为本实用新型孔板式和热式复合流量计中热式流量计电路驱动图。

其中：1、管道1、孔板2、第一测温电阻体3、发热电阻体4、第二测温电阻体5、第一引压孔6、第二引压孔7、变送器8。

具体实施方式

以下描述用于揭露本实用新型以使本领域技术人员能够实现本实用新型。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。

一种孔板式和热式复合流量计，包括：管道1、孔板2、第一测温电阻体3、发热电阻体4、第二测温电阻体5、第一引压孔6、第二引压孔7、变送器8，其特征为：所述管道1的管道壁上设置第一引压孔6、第二引压孔7，所述第一引压孔6、第二引压孔7与变送器8中压力传感器连接；所述孔板2位于第一引压孔6、第二引压孔7中间；所述发热电阻体4设置于孔板2上；所述发热电阻体4、第一、第二测温电阻体3、5与变送器8连接；所述变送器与上位机连接。所述第一、第二测温电阻体3、5由多晶硅薄膜或白金薄膜材料制作，并经过多次弯折成矩形结构。所述第一、第二测温电阻体(3、5)与第一、第二电阻(43、44)构成电桥电路(42)，由直流电源(45)向桥式电路(42)供电；桥式电路(42)的输出端与增辐器(46)的输入端连接，增幅器的输出端与变送器(8)连接；所述增幅器采用运算放大器如op07,op27,UA741等。

孔板式和热式复合流量计工作原理进一步阐述如下：

本领域公知常识，热式气体质量流量计是利用热扩散原理测量气体流量的仪表，热式流量计包括两个基准级热电阻(RTD)以及一个是速度传感器RH，一个是测量气体温度变化的温度传感器RMG。当这两个RTD置于被测气体中时，其中速度传感器RH被加热，另一个传感器RMG用于感应被测气体温度，随着气体流速的增加，气流带走更多热量，传感器RH的温度下降。根据热效应的金氏定律,加热功率P、温度差△T(TRH-TRMG)与质量流量Q有确定的数学关系式。P/△T＝K1+K2f(Q)K3，K1、K2、K3是与气体物理性质有关的常数(参见本领域传感器数据手册等)。

本实用新型的热式流量计本身就是现有技术中的热式流量计，其热式流量计也是按照通常的热式气体质量流量计利用热扩散原理测量的气体流量仪表。

参见附图1，发热电阻体4为环状附着于孔板2的中心，相当于速度传感器RH；第一、二测温电阻体3、5依次设置于发热电阻体4左右侧，任选其一都相当于测量气体温度变化的温度传感器RMG。由于热式流量计设置于孔板流量计内部，较薄的孔板流量计其孔板部分仅仅是几公分厚，发热电阻体4和测温电阻体3、5相距较近，能够据热效应的金氏定律计算质量流量。测温电阻体3、5多次弯折成矩形并由多晶硅薄膜或白金薄膜所制作；发热电阻体4、测温电阻体3、5与变送器8连接。

在这样的结构中，将发热电阻体4加热到与空气温度具有一定的温度差，利用空气流动时发热电阻体4上游侧的温度低，下游侧的温度高，由测温电阻体3、5检测出该温度变化，测定空气的流量。

结合附图3，本实用新型对孔板式和热式复合流量计中热式流量计工作原理做进一步解释。

由感温电阻体3、5与电阻43、44构成电桥电路42，由直流电源45向电桥电路42供电，电桥电路42的电桥电压由增辐器46增辐，作为空气流量而输出，将该输出传送至变送器8。

本实用新型孔板式和热式复合流量计中孔板式流量计工作原理进一步解释。

本实用新型涉及的孔板流量计的测量方法也属于流量检测领域熟知的现有技术，结合附图1所示，本实用新型具备孔板2，所述孔板2为截流件，所述孔板2上下游设置第一引压孔6和第二引压孔7，能够对所述孔板2上下游形成的压差进行检测。

参见附图2所示，当孔板式流量计开始测量时，测量介质通过孔板2(截流件)从而导致介质在孔板2前后出现压差，通过第一、第二引流孔6、7引至压力传感器，当孔板式流量计中压力传感器感受到压力变化后，将压力信号发送到变送器8，所述变送器8对该信号经过整理放大等信号处理，同时对其进行电压补偿后通过本领域公知的伯努利运算后将信号输入到单片机中实现数据处理，通过单片机数据处理后在所述符合流量计上通过LED显示窗显示测量数据。

本实用新型的发明点在于发热电阻体4为环状附着于孔板2的中心，测温电阻体3、5在发热电阻体4的附近，使得热式流量计附着于孔板流量计，热式流量计和孔板流量计有机结合。由于两者测量原理不同，前者根据热效应的金氏定律，后者是根据节流件附近造成局部收缩形成的压差，因此两者不会相互影响。同时实现传感器高度集成、体积小、冗余备份、功能多样等优点。

变送器8根据管道内所流的介质，通过在复合式流量计设备面板上进行工作模式开关选择设置，如：模式一、选择孔板流量计的输出最终复合式流量计的输出；模式二、热式流量计的输出作为最终复合式流量计的输出等模式。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围内。本实用新型要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (3)

1.一种孔板式和热式复合流量计，包括：管道(1)、孔板(2)、第一、第二测温电阻体(3、5)、发热电阻体(4)、第一引压孔(6)、第二引压孔(7)、变送器(8)，其特征为：所述管道(1)的管道壁上设置第一引压孔(6)、第二引压孔(7)，所述第一引压孔(6)、第二引压孔(7)与变送器(8)中的压力传感器连接；所述孔板(2)位于第一引压孔(6)、第二引压孔(7)中间；所述发热电阻体(4)设置于孔板(2)上；所述发热电阻体(4)、第一、第二测温电阻体(3、5)与变送器(8)连接；所述第一、第二测温电阻体(3、5)贴于所述管道(1)内壁上并分别位于第一引压孔(6)、第二引压孔(7)一侧；所述变送器与上位机连接。

2.根据权利要求1所述的一种孔板式和热式复合流量计，其特征为：所述第一、第二测温电阻体(3、5)由多晶硅薄膜或白金薄膜材料制作，并经过多次弯折成矩形结构。

3.根据权利要求1所述的一种孔板式和热式复合流量计，其特征为：所述第一、第二测温电阻体(3、5)与第一、第二电阻(43、44)构成桥式电路(42)，由直流电源(45)向桥式电路(42)供电；桥式电路(42)的输出端与采用运算放大器作为增辐器(46)的输入端连接，增幅器的输出端与变送器(8)连接。