专利名称：分段计量的流量计的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种流量计，具体地说，是关于一种安装于管道中的，按瞬时流量或时间分段，对流经管道的流体介质进行流量计量的流量计。
背景技术：
目前，国内外已经公开的，和已经形成产品的各种流量计，都有一个共同的局限，就是只记录累计流量，不记录流体流经时的流量变化过程。现在许多流体计量场合，尤其是贸易结算的计量，影响一个结算周期内交易金额的因素，不光是这个周期内的简单累计流量，而且还与瞬时流量和流经的时段有关。
比较典型的是蒸汽的交易，供需双方除了要约定蒸汽的单价以外，往往还要约定一个使用中不能超过的最大蒸汽流量，而且这个最大流量要在开户时通过一次性的缴费(开户费)来购买，因为它与供方的供汽设施投资直接相关。实际交易中可能发生超流量用汽的情况，有些情况下超流量用汽，会造成管网压力失衡，殃及其他用户的用汽，转而损害供方的利益；但也有些情况是超流量用汽并不妨碍管网运行，只是违约侵害供方利益。一般情况下，瞬时流量的控制手段在用户一端，用户的间断性超流量用汽，现有的蒸汽流量计不能做出记录，供方也不易发现，这种不公平的交易状况不容易解决。
蒸汽是一种特殊的能源商品，不易存储，供汽的均衡性对系统的效率影响很大，是影响蒸汽生产成本的重要因素之一。但用户的实际用汽过程却往往并不均衡，现有的手段让每个用户都均匀用汽几乎不可能做到，因此解决均衡供汽一直是降低蒸汽生产成本的一个难题。在多个用户的情况下，如果各个用户的用汽的不均衡特性相似，会加剧不均衡性；然而如果设法让用户相互避开用汽高峰，让他们的用汽规律相互补充，还是有可能大大改善供汽均衡性，提高系统效率的，但目前缺乏简单易用的手段。
发明内容
本发明为解决上面的问题提供了一种简单工具，它克服了现有流量计单纯计量累计流量的局限性，为一些特殊流体商品的公平合理交易创造了全新的途径。它包括流速传感器、温度补偿传感器、压力补偿传感器、数据处理器、固化于数据处理器中的程序、通讯接口、显示盘、按键、电源、关联电路和壳体，其中数据处理器、通讯接口、显示盘、按键和电源装在同一壳体中，流速传感器、温度补偿传感器和压力补偿传感器安装于测量管段上。采用的技术方案，一是改进固化于数据处理器中的程序，将瞬时流量的测量范围设置成若干个接续的流量段，将一天24小时工作周期设置成若干个接续的时间段，分别计量介质流经过程中在各流量段和时间段上的累计流量；二是改进流量计的显示盘，使其不仅显示累计流量和瞬时流量，还显示瞬时流量段或时间段的设置、当前所处的流量段或时间段、和各流量段或时间段上的累计流量。图1是固化于数据处理器中的程序新增加的部分中，生成分段计量数据的一个流程图。图2是一个可以实现分段计量的使用LCD的显示盘设计方案，其中时间段采用一位数码0-9来显示，时间段内的进程情况，用一个8段小方框组成的条状指示器显示，指示器自左向右指示本时段从开始到结束的时间进程；流量段用一位字符A-Z来显示，瞬时流量在流量段内的相对大小，采用一个16段小方框组成条状指示器显示，指示器自左向右显示瞬时流量由小到大；该显示方式既能显示当前所处的时间或流量段，又能够动态显示出当前所处段内的细节，便于用户观察流量状况，并调节介质流量。查阅流量段和时间段设置的详细情况和分段计量的各数据，则通过流量计的数据显示功能来实现，通过按键的配合，按顺序逐一浏览每一个段的设置数据和分段计量的结果，数据显示功能是已有流量计具备的，稍加修改增加显示回路和条目即可实现。
对于蒸汽的计量，应用本发明的做法是，客户用汽量集中的高峰时段，蒸汽价格高一些，用汽低谷时段则价格低一些，以促使部分客户选择低谷用汽；在约定流量段之外的用汽，例如很低流量用汽或超流量用汽，蒸汽价格要高一些，以促使用户采取措施均衡用汽。那么前面所说的超流量用汽问题，就可以采用价格杠杆来解决。
除了蒸汽外，其他有类似情况的计量，都可以采用本发明。
图1所示是本发明在固化在数据处理器中的程序中增加的，生成分段计量数据功能的一个流程。其中的ΔL是流量计一个测量周期中测量计算得到的流量增量，它是由已有流量计的固化程序在本流程之前测量完成的，并储存于数据处理器的存储单元中；Δt是计时单位；其它各符号(也代表相应的存储单元)的定义如下S累计用热总量；SAA流量段累计流量；
SBB流量段累计流量；SCC流量段累计流量；St11时段累计流量；St22时段累计流量；St33时段累计流量；SA1、SA2、SA3分别是A流量段在1、2、3时段上的累计流量；SB1、SB2、SB3分别是B流量段在1、2、3时段上的累计流量；SC1、SC2、SC3分别是C流量段在1、2、3时段上的累计流量；图2所示是本发明改进的一个使用LCD的，能够实现分段计量的，显示盘改进部分的技术方案。其中，上部分为数据及其名称或代码显示区，下部分为分段和其工作状况显示区，1显示数据名称或代码(汉字或字符)，2显示计量数据或浏览分段设置数据(数码)，3显示数据的计量单位(字符)，4显示当前所处的时间段代码(数码)，5显示时间段内的进程指示器，6显示所处的流量段代码(字符)，7显示瞬时流量在流量段内的瞬时流量指示器。
具体实施例方式
假设流量计的量程为300，瞬时流量分为三个段A段0-100；B段100-200；C段200-300；时间分为三个段1时段7:00-16:00；2时段16:00-22:00；3时段22:00-7:00；表1
表1中，SA1...SA3，SB1...SB3，SC1...SC3，SA，SB，SC，St1...St3，S分别表示分段计量的各个数值和其在数据处理器中对应的存储单元。表1中各个累计值之间的关系如下SA＝SA1+SA2+SA3 SB＝SB1+SB2+SB3 SC＝SC1+SC2+SC3St1＝SA1+SB1+SC1St2＝SA2+SB2+SC2St3＝SA1+SB2+SC3S＝St1+St2+St3 或 S＝SA+SB+SC实施本发明的技术要点如下1、分段计量的方法。流量段的表达采用上限法，即一个段只用其上限的数值来表示，例如上面例子中的A段用100表示，B段用200表示，C段用300表示；时间段采用开始时间表示法，并用24小时制，即每个时间段都用其开始时间来表示，例如上面的例子中的1时段用7:00表示，2时段用16:00表示，3时段用22:00表示。这些数据存放于数据处理器的EEPROM中，写入这些数据要利用已有流量计的数据写入功能，如用电脑或编程器通过通讯接口写入，也可以在流量计出厂前写入，一般不给最终用户提供改写的手段。图1提供了一段分段累计流量的流程，将这段流程嵌入到已有流量计数据处理器的程序中，每个测量周期执行一次。该程序的功能是，将每一个测量周期中已有流量计的测量程序所测得的流量增量累加到相应的分段数据存储单元中。过程是这样实现的，进入该程序后，首先判断当前所处的流量段，对于上面的例子，先判断当前瞬时流量是否小于100，若是为A段，若不是再判断是否小于200，若是为B段，否则为C段；判断完成后，分别进入A，B，C的处理流程；在各流量段的处理流程内，首先判断当前所处的时间段，与已有流量计时钟单元的当前时间比较，大于等于7:00小于16:00为1时段，大于等于16:00小于22:00为2时段，大于22:00或小于7:00为3时段，由此进入各流量段内的各时间段处理流程。各段的处理流程中，完成分段流量的累计和时间的累计，过程是相似的，将流量增量累加到相应的存储单元。
2、分段数据的显示方法。如图2所示，显示盘上设置能够显示十进位数码、英文字母或汉字以及特定符号标志的显示原件，该显示原件上有两部分显示区，一部分为数据显示区，通过按键选择，可以每次显示一组数据，每组数据包括一个符合量程和精度要求的数码(如瞬时流量)、该数据的名称(英文或汉字)或代码以及该数据的计量单位；另一部分为状态和标志显示区，显示当前所处的流量段和时间段的编号、当前所处的显示状态、和当前所处的功能状态。只要本发明进入正常计量工作状态，当前所处的流量段和时间段就会显示，时间段用一位数码显示，流量段则用一个字符显示，并且都配以条状指示器，辅助显示段内的工作进程。这种现实方式既能观察当前所处的段，又便于观察当前所处段中的相对位置，让用户观察和调整瞬时流量在对自己最有利的状态。
条状指示器由若干个小方形显示框排成一个显示条构成，每个小显示框有两种显示状态，白色和黑色；时间段指示器，自左向右的小方框逐个由白变黑，表示本时段的开始到结束，每个时段都均分为8小段，分别对应到8个小显示框上，变黑的小方框个数按比例显示本时段已经过去的时间；对瞬时流量指示器，自左向右的小方框逐个由白变黑，则按比例显示瞬时流量在本段内由小到大，每个流量段都均分为16小段，分别对应到16个小显示框上，变黑的小方框个数按比例显示当前瞬时流量在本段中的相对大小。
3、分段数据的编程方法有两种，一种是固定编程分段，即分几个流量段和时间段，在使用中不能改变，而各个段的范围是可以通过编程设置来改变的；另一种是可编程分段，即分几个段和各个段的范围都是可以通过编程设置来改变的。数据处理器的内装程序的一些需要编程设置的数据，可用数据处理器的EEPROM存储。例如，需要设置几个分段，每个分段的范围，都是由外部的计算机或编程器写入EEPROM，流量计本身不能更改这些数据。
4、所说的通讯接口是双向的，属已有流量计的成熟技术，既能将初始化数据输入到数据处理器，又能将数据处理器内的设置参数和计量结果输出到外部的计算机或抄表装置。通讯接口可以使有线的也可以是无线的。
权利要求
1.一种分段计量的流量计，由流量传感器、温度补偿传感器、压力补偿传感器、数据处理器、固化于数据处理器中的程序、通讯接口、显示盘、按键和电源，通过相关电路连接而成，其中数据处理器、通讯接口、显示盘、按键和电源装在同一壳体中，流量传感器、温度补偿传感器和压力补偿传感器安装于测量管段上，它能够测量和显示流体介质的累计流量和瞬时流量，其特征是，所说流量计的瞬时流量测量范围被设置成若干个接续的流量段，一天24小时工作周期被设置成若干个接续的时间段，可分别计量介质流经过程中在各所说流量段或时间段上的累计流量。
2.根据权利要求1所说的分段计量的流量计，其特征是，所说流量段至少设置为2段，所说时间段至少设置为2段。
3.根据权利要求2所说的分段计量的流量计，其特征是，可以只有所说流量段，也可以只有所说时间段，也可以两者都有。
4.根据权利要求3所说的分段计量的流量计，其特征是，所说显示盘能够显示流量段或时间段设置数据、当前所处的流量段或时间段、各个流量段或时间段上的累计流量。
5.根据权利要求1所说的分段计量的流量计，其特征是，所说数据处理器，是指单片计算机，或单片计算机与扩展的接口电路、RAM、ROM、PROM、EEPROM和其它外围功能芯片的组合。
全文摘要
一种分段计量管道内流体介质流量的流量计，包括流速传感器、温度补偿传感器、压力补偿传感器、数据处理器、内装的控制程序、通讯接口、显示盘、按键、电源和壳体，其特点是它将瞬时流量或一天24小时工作周期设置为多个接续的段，分别计量流体介质在各个流量段和时间段上的累计流量。本发明用于那些不单单要求累计流量，还要求与瞬时流量和流经时段进行关联计量的场合，例如以峰谷价格进行贸易结算的计量。
文档编号G01F1/00GK1598495SQ200410073669
公开日2005年3月23日 申请日期2004年8月31日 优先权日2004年8月31日
发明者王春生 申请人:王舒娴