一种宽流量计量装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种宽流量计量装置，主要解决现有技术中同一测量装置不能对宽流量的介质进行准确测量的技术问题。本实用新型的技术方案是：一种宽流量的计量装置，主要由流量一次元件、高压流量差压变送器、中压流量差压变送器、低压流量差压变送器、信号控制器、流量结算仪组成，流量一次元件安装在介质输送管道上，流量一次元件和信号控制器的输入端之间以并联方式接入高压流量差压变送器、中压流量差压变送器和低压流量差压变送器，信号控制器的输出端和流量结算仪的输入端相连。本实用新型主要用于流量波动大的介质计量。
【专利说明】一种宽流量计量装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种宽流量计量流量的装置，属于流量计量设备【技术领域】。
【背景技术】
[0002]目前，在进行某一介质的流量计量时，均需要根据介质的具体流量范围，选择量程范围合适的差压变送器进行流量测量，对其工作参数设定完毕后，整体的流量计量装置可以较准确地测量某一介质的流量数据，但是准确测量的范围较窄；在进行宽流量的流量计量时，超出其测量范围的输出信号或作为小信号切除或精度达不到要求造成较大的流量计量误差。所以，各企业在实际生产过程中，在不同的时间段内，因为使用某一介质的终端设备的开启数量的不同，造成总管中介质的流量波动很大，使用现有的流量设备进行测量时，常常超出其有效的测量范围，产生较大的测量误差，影响了正常的生产经营和能源、成本管理，给供方和用户造成很大困扰，从而产生较大的经济损失，供需双方也时常因此产生纠纷。所以迫切需要设计一种新的计量装置来达到精确计量的目的，为生产经营、能源、成本管理提供准确数据。
[0003]现有流量计量装置存在不能准确检测大范围流量或对小流量无法检测的缺陷，其主要原因是:现有流量计量装置在使用过程中，因终端设备的开启数量的不同，实际流量常常超出其有效的测量范围，造成较大的计量误差，直接影响了最终的计量结果。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的是提供一种宽流量计量装置，主要解决现有技术中同一测量装置不能对宽流量的介质进行准确测量的技术问题。
[0005]本实用新型采用的技术方案是:
[0006]一种宽流量计量装置，主要由流量一次元件、高压流量差压变送器、中压流量差压变送器、低压流量差压变送器、信号控制器、流量结算仪组成，流量一次元件安装在介质输送管道上，流量一次元件和信号控制器的输入端之间以并联方式接入高压流量差压变送器、中压流量差压变送器和低压流量差压变送器，信号控制器的输出端和流量结算仪的输入端相连。
[0007]在测量宽流量的介质时，先根据被测量介质的总的流量范围，选用测量范围与其相匹配的流量一次元件，然后再根据高、中、低压流量差压变送器的有效测量范围，将总的流量范围分为一个高流量范围、一个中流量范围和一个低流量范围；用高压流量差压变送器、中压流量差压变送器和低压流量差压变送器分别测量3种不同范围的高流量差压信号、中流量差压信号和低流量差压信号，高压流量差压变送器、中压流量差压变送器和低压流量差压变送器将差压信号同时输出到信号控制器，信号控制器将接收到的3路差压信号值与其预设信号值进行比较判断，从而确定出哪一路信号为有效信号，达到准确计量的目的。
[0008]本实用新型中信号控制器预设的信号值为中流量范围的上限流量和下限流量对应的中压流量变送器的2个输出信号值，假设中流量范围的上限对应的输出信号值记为信号控制器预设的信号值A，中流量范围的下限对应的输出信号值记为信号控制器预设的信号值B。
[0009]信号控制器接收的中压流量差压变送器的差压信号值 >信号控制器预设的信号值A时，信号控制器将高压流量差压变送器的输出信号值判断为有效信号值，并将该信号输出给流量结算仪，流量结算仪只根据高压流量差压变送器的输出信号值计量介质的流量。此时，本实用新型所测的是高流量范围的流量。
[0010]信号控制器接收的中压流量差压变送器的差压信号值 <信号控制器预设的信号值B时，信号控制器将低压流量差压变送器的输出信号值判断为有效信号值，并将该信号输出给流量结算仪，流量结算仪只根据低压流量差压变送器的输出信号值计量介质的流量。此时，本实用新型所测的是低流量范围的流量。
[0011]信号控制器预设的信号值信号控制器接收的中压流量差压变送器的差压信号值<信号控制器预设的信号值A时，信号控制器将中压流量差压变送器的输出信号值判断为有效信号值，并将该信号输出给流量结算仪，流量结算仪只根据中压流量差压变送器的输出信号值计量介质的流量。此时，本实用新型所测的是中流量范围的流量。
[0012]本实用新型与现有技术相比具有如下优点:
[0013]1.本实用新型通过采用信号控制器，实现了在测量高、中、低压范围流量时，不需要进行测量装置的切换，用同一个测量装置在同一个工位即可准确测量介质的宽流量，减少了因切换测量装置的停工时间，提高了生产效率，降低了生产成本。
[0014]2.本实用新型操作方便，其3个差压变送器可以同时测量3种不同范围的介质流量，实现了对较高流量和较低流量的准确测量，提高了流量的测量精度，避免了由于流量的较大波动，出现较大的测量误差。
[0015]3.本实用新型测量范围宽，有3个流量测量范围，对应的3个差压量程范围不同的差压变送器的输出信号输入到同一信号控制器，信号控制器可对接受的3路信号进行判断，识别出有效测量信号，然后进行流量累加结算。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
[0017]附图为本实用新型的结构示意图。
[0018]图中标记说明:
[0019]1-介质输送管道；2_流量一次元件，3-高压流量差压变送器，4-中压流量差压变送器，5-低压流量差压变送器，6-信号控制器，7-流量结算仪。
【具体实施方式】
[0020]一种宽流量计量装置，主要由型号为YYK-630LX的标准孔板流量一次元件2、型号为3051⑶3A高压流量差压变送器3、型号为3051⑶2A中压流量差压变送器4、型号为3051⑶IA低压流量差压变送器5、型号为MY4NJ信号控制器6、型号为XLF-51流量结算仪7组成，流量一次元件2安装在介质输送管道I上，流量一次元件2和信号控制器6的输入端之间以并联方式连接有高压流量差压变送器3、中压流量差压变送器4和低压流量差压变送器5，信号控制器6的输出端和流量结算仪7的输入端相连，从而进行流量结算。
[0021]如，某炼钢厂有3座150吨转炉，在炼钢生产过程中3座转炉在某一时间段有可能同时吹氧，也有可能只有I座转炉或2座转炉在吹氧，输送管道中的氧气流量波动很大，若用目前的流量计量装置进行测量会产生较大的测量误差。只有I座转炉吹氧时氧气流量范围为2500(T35000NmVh，2座转炉同时吹氧时氧气流量范围为5000(T70000Nm3/h，3座转炉同时吹氧时氧气流量范围为7500(Tl05000Nm3/h。根据具体流量通过计算，将高压流量差压变送器3的有效测量信号范围设定为12.2^20mA,中压流量差压变送器4的有效测量信号范围设定为12.2?20mA，低压流量差压变送器5的有效测量信号设定为12.2?20mA，高压流量差压变送器3、中压流量差压变送器4和低压流量差压变送器5将所测氧气流量的差压信号值输出到信号控制器6。2座转炉同时吹氧时氧气流量下限50000Nm3/h对应的中压流量差压变送器4的输出信号为12.2mA，2座转炉同时吹氧时氧气流量上限70000Nm3/h对应的中压流量差压变送器4的输出信号为20mA。
[0022]低压流量差压变送器5的输出信号根据公式一进行计算:
[0023]公式一=
4
[0024]式中:q—瞬时流量，NmVh ;
[0025]Qmax—被测介质的最大流量，NmVh ；
[0026]I—输出信号数值，mA。
[0027]转炉吹氧时氧气的最大流量为35000Nm3/h，此时氧气的瞬时流量与低压差压变送器输出信号的对应关系见表I。
[0028]表1:氧气最大流量为35000Nm3/h,
[0029]低压差压变送器输出信号与瞬时流量对应值
[0030]
输出信号 I(mA)|4 |4.6 |6.9 Il2.2 Il5.8 |2Q
瞬时流量 q (NmVh)一 O ~QQQ 15000 25000一 30000 ~ 35000
[0031]中压流量差压变送器4的输出信号根据公式二进行计算:
[0032]公式二=
4
[0033]式中:q—瞬时流量，NmVh ;
[0034]Qmax—被测介质的最大流量，NmVh ；
[0035]I—输出信号数值，mA。
[0036]转炉吹氧时，氧气的最大流量为70000Nm3/h，此时氧气的瞬时流量与中压差压变送器输出信号的对应关系见下表2:
[0037]表2:氧气最大流量为70000Nm3/h，
[0038]中压差压变送器输出参数与瞬时流量对应值
[0039]
出信号 I(mA)|4 |4.7 |6.9 Il2.2 Il5.8 120|21122 125
面~时流量 q (NmVh) O~ 15000 30000 50000 60000 70000 72150一 74250 ~ 80200
[0040]高压流量差压变送器3的输出信号根据公式三进行计算:
[0041]公式二 =
4
[0042]式中:q—瞬时流量，NmVh ;
[0043]Qmax—被测介质的最大流量，NmVh ；
[0044]I—输出信号数值，mA。
[0045]转炉吹氧时，氧气的最大流量为105000Nm3/h，此时氧气的瞬时流量与高压差压变送器输出信号的对应关系见下表3。
[0046]表3:氧气最大流量为105000Nm3/h，
[0047]高压差压变送器输出参数与瞬时流量对应值
[0048]
输出信号 I(mA)|4 |4.9 |7.6 Il2.2 Il5.8 |2Q
瞬时流量 q (NmVh)~ O~ 25000 50000 ^ 75000 ~ 90000 105000
[0049]信号控制器6预设的信号值A为2座转炉同时吹氧时氧气上限流量70000Nm3/h对应的中压流量变送器4的输出信号值20mA:信号控制器6预设的信号值B为2座转炉同时吹氧时氧气下限流量50000Nm3/h对应的中压流量变送器4的输出信号值12.2mA。
[0050]信号控制器6接收的中压流量差压变送器4的差压信号值> 20mA时，信号控制器6将高压流量差压变送器3的输出信号值判断为有效信号值，并将该信号输出给流量结算仪7，流量结算仪7只根据高压流量差压变送器3的输出信号值计量氧气的流量。此时，本实用新型所测的是3座转炉同时吹氧时氧气的流量。
[0051 ] 信号控制器6接收的中压流量差压变送器4的差压信号值< 12.2mA时，信号控制器6将低压流量差压变送器5的输出信号值判断为有效信号值，并将该信号输出给流量结算仪7，流量结算仪7只根据低压流量差压变送器5的输出信号值计量氧气的流量。此时，本实用新型所测的是只有I座转炉吹氧时氧气的流量。
[0052] 12.2mA彡信号控制器6接收的中压流量差压变送器4的差压信号值彡20mA时，信号控制器6将中压流量差压变送器4的输出信号值判断为有效信号值，并将该信号输出给流量结算仪7，流量结算仪7只根据中压流量差压变送器4的输出信号值计量氧气的流量。此时，本实用新型所测的是2座转炉同时吹氧时氧气的流量。
【权利要求】
1.一种宽流量计量装置，主要由流量一次元件、高压流量差压变送器、中压流量差压变送器、低压流量差压变送器和流量结算仪组成，流量一次元件安装在介质输送管道上，其特征是，还包括信号控制器，流量一次元件和信号控制器的输入端之间以并联方式接入高压流量差压变送器、中压流量差压变送器和低压流量差压变送器，信号控制器的输出端和流量结算仪的输入端相连。
2.如权利要求1所述的一种宽流量计量装置，其特征是，所述信号控制器中预设的信号值为中流量范围的上限流量和下限流量对应的中压流量变送器的2个输出信号值。
【文档编号】G01F1/34GK203964965SQ201420281387
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2014年5月29日 优先权日:2014年5月29日
【发明者】冯桂红, 王海军 申请人:上海梅山钢铁股份有限公司