CN216283841U - 流量测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种流量测量装置，涉及流量检测技术领域，本实用新型提供的流量测量装置，包括：第一进流管路、校准管路、流量调节阀、扩展测试管路和被测件接口；第一进流管路、流量调节阀和被测件接口依次流体连通；校准管路与流量调节阀的进流管路流体连通，扩展测试管路与被测件接口流体连通。本实用新型提供的流量测量装置，通过扩展测试管路可以拓展连接氢气消耗量测量设备，进而增大了流量测量装置的量程范围。校准管路可用于连接氢气消耗量测量设备的氢气出口，由此可以校准流量测试值，进而保证流量测量装置的精度。

Description

流量测量装置

技术领域

本实用新型涉及流量检测技术领域，尤其是涉及一种流量测量装置。

背景技术

氢燃料电池汽车使用氢气作为能源，通过氢气和氧气的化学反应产生电能，从而驱动电机运转使车辆行驶。类似于燃油车的油耗，氢气消耗量是评价氢燃料电池汽车经济性的主要指标。然而，以往测量燃料电池氢燃料消耗量时，需要根据氢气消耗量采购量程相适应的氢气消耗测量设备。

由于采购氢气消耗测量设备周期长、成本高，并且氢气实际消耗的流量范围较宽，使用单一氢气消耗测量设备难以满足氢燃料电池实际氢气消耗流量的测试需求，在超出量程范围条件下，氢气消耗测量设备的测量误差较大。对于氢气消耗测量设备中氢气流量计无法拆装或拆装困难的情况，在校准时，如果采用氢燃料电池的监控参数来推算、验证氢气消耗测量设备的准确性，将导致校准误差较大，进而使氢气消耗测量设备的测量精度无法保障。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种流量测量装置，以缓解现有技术中氢燃料电池的氢气消耗量测量精度低的技术问题。

第一方面，本实用新型提供的流量测量装置，包括：第一进流管路、校准管路、流量调节阀、扩展测试管路和被测件接口；

所述第一进流管路、所述流量调节阀和所述被测件接口依次流体连通；

所述校准管路与所述流量调节阀的进流管路流体连通，所述扩展测试管路与所述被测件接口流体连通。

结合第一方面，本实用新型提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述流量测量装置还包括第二进流管路，所述第二进流管路与所述流量调节阀的进流管路流体连通。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本实用新型提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述流量测量装置还包括排空管路，所述第一进流管路、所述校准管路和所述第二进流管路分别与所述排空管路流体连通。

结合第一方面的第二种可能的实施方式，本实用新型提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述流量调节阀的排流管路与所述排空管路通过回流管路流体连通。

结合第一方面的第二种可能的实施方式，本实用新型提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述排空管路设有安全阀。

结合第一方面，本实用新型提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述流量调节阀的进流管路安装有流量计。

结合第一方面，本实用新型提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述流量调节阀的进流管路安装有第一温压检测器件。

结合第一方面，本实用新型提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，所述流量调节阀的排流管路安装有第二温压检测器件。

结合第一方面，本实用新型提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，所述扩展测试管路与所述被测件接口之间安装有压力表。

结合第一方面，本实用新型提供了第一方面的第九种可能的实施方式，其中，所述第一进流管路中安装有调压阀。

本实用新型实施例带来了以下有益效果：采用第一进流管路、流量调节阀和被测件接口依次流体连通，校准管路与流量调节阀的进流管路流体连通，扩展测试管路与被测件接口流体连通，扩展测试管路可以拓展连接氢气消耗量测量设备，进而增大了流量测量装置的量程范围，进而可以缓解因量程范围窄而导致超量程检测精度低的技术问题。另外，校准管路可用于连接氢气消耗量测量设备的氢气出口，由此可以校准流量测试值，进而保证了流量测量装置的精度。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或相关技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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为本实用新型实施例提供的流量测量装置的示意图；

图2为本实用新型实施例提供的流量测量装置在氮气置换状时的管路连通状态示意图；

图3为本实用新型实施例提供的流量测量装置在氢气置换状时的管路连通状态示意图；

图4为本实用新型实施例提供的流量测量装置在校准时的管路连通状态示意图；

图5为本实用新型实施例提供的流量测量装置在并联使用时的管路连通状态示意图。

图标：001-第一进流管路；101-第一手动阀；002-校准管路；201-第三手动阀；003-流量调节阀；004-扩展测试管路；401-第五手动阀；402-第二单向阀；005-被测件接口；501-第六手动阀；006-第二进流管路；601-第二手动阀；602-第一单向阀；007-排空管路；701-安全阀；008-流量计；009-第一温压检测器件；010-第二温压检测器件；011-压力表；012-调压阀；013-回流管路；131-第四手动阀；014-第一四通阀；015-第二四通阀；016-第三四通阀；017-三通阀。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。公式中的物理量，如无单独标注，应理解为国际单位制基本单位的基本量，或者，由基本量通过乘、除、微分或积分等数学运算导出的导出量。

在本实用新型的描述中，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实用新型中的具体含义。

实施例一

如图1所示，本实用新型实施例提供的流量测量装置，包括：第一进流管路001、校准管路002、流量调节阀003、扩展测试管路004和被测件接口005；第一进流管路001、流量调节阀003和被测件接口005依次流体连通；校准管路002与流量调节阀003的进流管路流体连通，扩展测试管路004与被测件接口005流体连通。

具体的，第一进流管路001作为氢气的供给管路，校准管路002可用于连接氢气消耗量测量设备的氢气出口，由此可以校准流量测试值，进而保证流量测量装置的精度。扩展测试管路004可以拓展连接氢气消耗量测量设备，由此增大了流量测量装置的量程范围。

在本实用新型实施例中，流量测量装置还包括第二进流管路006，第二进流管路006与流量调节阀003的进流管路流体连通。第二进流管路006可作为氮气供给管路，通过第二进流管路006供给氮气，从而实现对流量测量装置的氮气置换。

进一步的，流量测量装置还包括排空管路007，第一进流管路001、校准管路002和第二进流管路006分别与排空管路007流体连通。

具体的，第一进流管路001、校准管路002和扩展测试管路004分别与第一四通阀014流体连通，第一四通阀014与第二四通阀015流体连通，流量调节阀003的进流管路和排空管路007分别与第二四通阀015流体连通。

进一步的，流量调节阀003的排流管路与排空管路007通过回流管路013流体连通。在氮气置换、氢气置换，以及流量校准过程中，流经流量调节阀003的气体可自排空管路007排出。

回流管路013中安装有第四手动阀131，通过操控第四手动阀131可调控回流管路013的通断状态。在排空管路007中设有安全阀701，当流量测量装置内部通入的压力超过承受极限，或者，当安装在第一进流管路001中的调压阀012失效时，安全阀701开启，高压气体可经排空管路007外泄，从而避免流量测量装置内部气压过高而产生损坏。

进一步的，流量调节阀003的进流管路安装有流量计008，流量计008可检测流经流量调节阀003的气体流量，在扩展测试管路004拓展连接氢气消耗量测量设备时，形成了并联流量检测器件的测量系统，可以拓宽流量测量装置的量程范围。

进一步的，流量调节阀003的进流管路安装有第一温压检测器件009，流量调节阀003的排流管路安装有第二温压检测器件010。

具体的，第一温压检测器件009可检测自第一进流管路001流入的氢气压力，第二温压检测器件010可检测流量调节阀003调压后的氢气压力，可以防止气压超限而导致流量测量装置产生故障。

进一步的，扩展测试管路004与被测件接口005之间安装有压力表011，压力表011可检测进入到被测件前的氢气压力。

进一步的，第一进流管路001中安装有调压阀012，通过调压阀012可以调整进入到流量测试装置的氢气压力，调压阀012采用常闭阀。在不通氢气时调压阀012保持关闭状态，使用氢气时根据需求压力调整进入流量测量装置内部压力。

另外，第一进流管路001中安装有第一手动阀101，手动操控第一手动阀101进行开闭状态切换，从而可以控制第一进流管路001的开闭状态。第二进流管路006中安装有第二手动阀601和第一单向阀602，手动操控第二手动阀601开闭切换可以调节第二进流管路006的通断状态，由此可调控第二进流管路006中氮气的供气状态。校准管路002中安装有第三手动阀201，通过第三手动阀201可调控校准管路002的开闭状态。扩展测试管路004中设有第五手动阀401，通过第五手动阀401的开闭状态切换可以调节扩展测试管路004的通断。流量调节阀003、被测件接口005、第二温压检测器件010和回流管路013分别与第三四通阀016流体连通。第三四通阀016与被测件接口005之间安装有三通阀017，扩展测试管路004与三通阀017流体连通。在第五手动阀401与三通阀017之间安装有第二单向阀402，通过第二单向阀402可以避免气体沿扩展测试管路004产生倒流。被测件接口005中安装有第六手动阀501，第六手动阀501保持常闭状态，在氢气流量测量时手动开启第六手动阀501，可以使并联后的氢气流量测量装置切换至进气状态。

如图2所示，在氮气置换过程中，先将各手动阀置于关闭状态，将流量调节阀003开启并调节至开度最大，开启第二手动阀601，氮气自第二进流管路006通入，依次流经流量计008、流量调节阀003和回流管路013，在开启第四手动阀131时，氮气经排空管路007排出，由此可对管路内的气体进行氮气置换，从而保证管路内没有掺杂除氮气外的其他杂质气体。开启第四手动阀131后等待大约10秒关闭第四手动阀131，如此重复十次以上，关闭第二手动阀601以结束氮气吹扫。

如图3所示，在氮气置换按成后，将各手动阀置于关闭状态，随后将流量调节阀003开启并调节至开度最大，开启第一手动阀101，氢气自第一进流管路001通入，氢气依次流经调压阀012、流量计008、流量调节阀003和回流管路013，在开启第四手动阀131时，氢气经排空管路007排出，由此通过氢气对管路中的氮气进行置换。在氢气置换过程中，调整调压阀012出口压力至8bar，开启第四手动阀131后等待10秒关闭第四手动阀131，如此重复开闭第四手动阀131十次以上，关闭第一手动阀101完成氢气置换。

如图4所示，通过校准管路002可连接其他氢气流量测量装置，校准步骤包括：将被校准的氢气流量测量装置的管路出口连接至本流量测量装置的校准管路002；将各手动阀调节至关闭状态；随后开启第三手动阀201和第四手动阀131；将被校准的流量测量装置的状态切换至工作状态。重复执行步骤：将氢气流量调节阀调整至需求的流量范围内，记录本氢气流量测量装置的氢气流量数值与被校准的氢气流量测量装置的氢气流量数值；如此直至被校准氢气流量测量装置的最大量程(或本氢气流量测量装置的最大量程)。随后，将被校准的氢气流量测量装置状态切换至待机状态，关闭第三手动阀201和第四手动阀131，从而完成氢气流量测量装置的校准或自校步骤。

如图5所示，在进行并联测量氢气消耗时，在氢气流量小于5kg/h时，流量调节阀003处于关闭状态；在氢气流量大于5kg/h以后，流量调节阀003根据设计要求逐步开启，燃料电池或燃料电池汽车的氢气消耗由两台氢气流量测量装置的流量测量值相加得出，具体步骤包括：将被并联的氢气流量测量装置的管路出口连接至扩展测试管路004，检查各个手动阀门皆处于关闭状态，随后开启第一手动阀101，调整调压阀012的出口压力，使压力达到被测件需求的压力范围，开启第五手动阀401，将外接的氢气流量测量装置切换至工作状态，查看第一温压检测器件009和第二温压检测器件010的压力值是否一致，如果第一温压检测器件009与第二温压检测器件010的压力差值超过±50Kpa，则需要通过调节调压阀012，将压力差值调整至±50Kpa以内。随后开启第六手动阀501开始进行测试，⑨监控外接氢气流量测量装置的氢气流量大于5kg/h时，逐步开启流量调节阀003；当外接氢气流量测量装置大于10kg/h时，将流量调节阀003的开度调至最大；当外接氢气流量测量装置小于10kg/h时，逐步关闭流量调节阀003；当外接氢气流量测量装置小于5kg/h时，则完全关闭流量调节阀003。测试完毕后，将外接氢气流量测量装置切换至待机状态，关闭第一手动阀101、第五手动阀401和第六手动阀501。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种流量测量装置，其特征在于，包括：第一进流管路(001)、校准管路(002)、流量调节阀(003)、扩展测试管路(004)和被测件接口(005)；

所述第一进流管路(001)、所述流量调节阀(003)和所述被测件接口(005)依次流体连通；

所述校准管路(002)与所述流量调节阀(003)的进流管路流体连通，所述扩展测试管路(004)与所述被测件接口(005)流体连通。

2.根据权利要求1所述的流量测量装置，其特征在于，所述流量测量装置还包括第二进流管路(006)，所述第二进流管路(006)与所述流量调节阀(003)的进流管路流体连通。

3.根据权利要求2所述的流量测量装置，其特征在于，所述流量测量装置还包括排空管路(007)，所述第一进流管路(001)、所述校准管路(002)和所述第二进流管路(006)分别与所述排空管路(007)流体连通。

4.根据权利要求3所述的流量测量装置，其特征在于，所述流量调节阀(003)的排流管路与所述排空管路(007)通过回流管路(013)流体连通。

5.根据权利要求3所述的流量测量装置，其特征在于，所述排空管路(007)设有安全阀(701)。

6.根据权利要求1所述的流量测量装置，其特征在于，所述流量调节阀(003)的进流管路安装有流量计(008)。

7.根据权利要求1所述的流量测量装置，其特征在于，所述流量调节阀(003)的进流管路安装有第一温压检测器件(009)。

8.根据权利要求1所述的流量测量装置，其特征在于，所述流量调节阀(003)的排流管路安装有第二温压检测器件(010)。

9.根据权利要求1所述的流量测量装置，其特征在于，所述扩展测试管路(004)与所述被测件接口(005)之间安装有压力表(011)。

10.根据权利要求1所述的流量测量装置，其特征在于，所述第一进流管路(001)中安装有调压阀(012)。

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