专利名称：一种新型流速流量仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种流速流量的测量记录装置。
目前用于流速流量测量的仪器仪表很多，但各自都存在着一定的不足之处，分别叙述如下(1)要求被测流体中必须含有一定密度的悬浮不溶物杂质，故适用范围窄。如多普勒超声波流速流量仪(2)安装时需置换一段管道，施工工程量大，若应用于已建工程则难度更大。如涡轮式流量计、电磁式流速流量计等；(3)对环境杂散磁场干扰和被测流体本身电阻率的变化较为敏感，故精度的稳定性较差。如电磁式流速流量计等；(4)运行中对管道内流体造成阻力，浪费能源。如涡轮式流量计、靶式流量计、孔板式流量计、文吐里流量计等；(5)运行使用中需作标定的周期短，标定困难。如涡轮式流量计、电磁式流速流量计、靶式流量计、孔板式流量计、文吐里流量计等；(6)设备投资较大、难于普及推广。如激光流速流量计、电磁式流速流量计等。
本实用新型的目的在于提供一种对被测流体无特殊要求，适用范围宽、测量精度高、抗干扰能力强、安装简便的插管式差压新型流速流量仪。
本实用新型由流体测压装置和专用微机组成，专用微机是由单片机芯片、程序存储器、数据存储器、仪器放大器、A/D转换器、时钟振荡器、分频器、多路输入/输出接口及高精度稳压电源组成；其特征在于通过安装在被测管道里的测压元件——皮托管或均流管，测取管道流体的动压值；所述皮托管外形为流线型；所述均流管为一半插入管道内；流体测压装置还包括一个差压传感器；所述差压传感器的输入端与上述测压元件的输出端相连接，输出端与专用微机的信号输入端相连接；所述专用微机还包括用于管径赋值的拨码盘和用于计量每流过一个单位流体所需的时间值，并以这时间值变量为模发出计数脉冲；来记一定时段内流过流体的累积量的定时器。
本实用新型在流体测压元件前方设置有水草防护栅，该防护栅由设置在同一底座上的两片形似上首而两刃均呈流线形的金属刀片构成。
本实用新型还可以采用将皮托管/主压测孔正对来流方向的常规作法为背向来流方向，并将皮托管斜置安装，皮托管与管壁法线成45°～60°夹角；如测流元件为均流管，也可将均流管斜置安装。
这样水草等缠绕物遇测压元件时可随水流去。
本实用新型安装简单方便，无需外接管道，施工工程量小；对被测管道不产生堵塞，利于节能；仪器整体精确可靠；电路结构简化；抗干扰能力强。
图面说明
图1是本实用新型的工作原理框图及测压传感元件在管道中的结构图。
图2是本实用新型专用微机电路图。
本实用新型的实施例见图1和图2；图1中1是被测管道、2是皮托管、3是防护栅、4是压差指示器，5是差压传感器、6是管径赋值的拨码盘、7是流速流量显示、8是累积量显示。用皮托管或均流管测动压、流速，这两种测压元件已经过专门标定，其准确性得到国际公认，在我国已有行业标准颁布实施。为便于插管安装和简化结构，对于皮托管，采用微型化和流线型设计；对于均流管，则设计成仅插入管道一半的型式。通过安装于被测管道1里的测压元件——皮托管或均流管2；在防护栅3的保护下，测取管道流体的动压值，即全压与静压的压差变量值ΔH；通过差压指示器4将测压元件2测得的全压与静压的压差直观的显示出来；通过差压传感器5将测压元件2测得的压差变化值转变成电量信号，输入微机系统进行处理。微机首先将差压传感器5输入的流体动压值，电量信号ΔH，按流体力学公式换算成流体速(M/S)，再与用户事先输入的管道1的管径赋值一起，以＂速度、面积＂法计算出流量M3/S。因皮托管或均流管测得的压力差ΔH(mH2O)，于是流速V＝C2gΔH(m/S)，式中C——测压元件的流速系数，由标定给出；g——重力加速度(m/S2)，取g＝9.8067；流量Q＝VF＝CF2gΔH(m3/S)，式中F——管道截面积，F＝πD2/4(m2)D——管道直径(m)上述参数，可以仪器面板的4位数码显示器7上实时显示，可通过一只琴键开关切换，分别显示流速M/S和流量M3/S。
微机按每流过一个单位流体M3所需要时间值进行计时，便计算出某一时段的累积流量，在仪器面板的8位液晶显示器8上显示出来。该显示器可通过倍率窗9，将数值扩大十倍和百倍，以适应大管径、长周期计量的需要。
各用户管道直径不一，其参数由设在面板上的四位“十翻二”拨码盘让用户现场设置，使仪器适用范围更灵活。拨码盘将十进制译成BCD码，供微机读取。
时段累积量的测量是通过对流量Q取倒数的方法，求出每流过一个单位流体所需要的时间值，利用微机内部的定时/计数功能，精确的按这个时间值进行计时，每当计满一个这样的时间值，计算机就输出一个计数脉冲。这个计数脉冲就代表流过一个单位的流体。
时段累积量的记录，是将代表流过一个单位流体的计数脉冲系列，加到“电子计数器”或“电磁式机械计数器”的计数输入端。
在特殊应用场合，如流体含有水草等缠绕物杂质的地表水时，可采用在测压元件前方，配备一种防护栅。该防护栅由设置在同一底座上的两片形似匕首，而两刃均呈流线形的金属刀片构成，两刀片相距数厘米，宽面相对且相互平行，其轴线与管壁轴向法线间约成45°～60°夹角。将防护栅安装在管道内测压元件的上游，刀片顺水流方向；两刀片间的中心线与测压元件在管道壁的同一轴向线上；刀尖与管壁间的垂直距离，同测压元件测压头的安装深度相等；刀尖与测压头间的轴向距离，以防护栅刀片产生的局部涡流不影响测压元件工作而又能有效挡开水草为准。还可采用将测压元件斜置安装，斜置安装同样可让水草等杂物随水流去。
在高寒地区户外，且冬季需做抽水作业的场合，测压元件与传感器之间的连通管道，可配置专门设计的电热保温管，以防止管路结冰，影响使用。
权利要求1.一种由流体测压装置和专用微机组成的一种新型流速流量仪，专用微机是由单片机芯片、程序存储器、数据存储器、仪器放大器、A/D转换器、时钟振荡器、分频器、多路输入/输出接口及高精度稳压电源组成；其特征在于通过安装在被测管道里的测压元件——皮托管或均流管，测取管道流体的动压值；所述皮托管外形为流线型；所述均流管为一半插入管道内；流体测压装置还包括一个差压传感器；所述差压传感器的输入端与上述测压元件的输出端相连接；输出端与专用微机的信号输入端相连接；所述专用微机还包括用于管径赋值的拨码盘和用于计量每流过一个单位流体，所需的时间值，并以这时间值变量为模发出计数脉冲，来记一定时段内流过流体的累积量的定时器。
2.如权利要求1所述的一种新型流速流量仪，其特征在于在流体测压元件前方设置有水草防护栅，该防护栅由设置在同一底座上的两片形似匕首而两刃均呈流线形的金属刀片构成。
3.如权利要求1所述的一种新型流速流量仪，其特征在于可将皮托管全压测孔背向来流方向，并将其斜置安装，皮托管与管壁法线成45°～60°夹角；如测流元件为均流管，也可将其斜置安装。
专利摘要一种由流体测压装置和专用微机组成的新型流速流量仪,其特征在于:通过安装在被测管道里的测压元件——皮托管或均流管,测取管道流体的动压值;流体测压装置还包括一个差压传感器。所述专用微机还包括:用于管径赋值的拨码盘和用于计量每流过一个单位所需的时间值,并以时间值变量为模发出计数脉冲,来记一定时段内流过流体的累积量的定时器。本装置具有安装简单,无需外接管道,精度高、电路简单和抗干扰能力强等优点。
文档编号G01F1/36GK2282681SQ9622278
公开日1998年5月27日 申请日期1996年9月2日 优先权日1996年9月2日
发明者孙劲楼, 严登峰, 宋元斌 申请人:孙劲楼