用于燃料加注环境的粘度相关流量计的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明总体涉及在燃料加注环境中使用的涡轮流量计。更确切地说，本发明涉及 一种对于具有不同粘度的多种流体具有增强测量精度的涡轮流量计。
【背景技术】
[0002] 在美国专利 8, 381，597、8, 096, 446、6, 854, 342、6, 692, 535、5, 831，176 和 5, 689, 071中示出并说明了涡轮流量计的多个例子（其中的每个专利通过完整引用结合在 此）。涡轮流量计可用于测量液体的流率，而液体的流率可用于推导出流过流量计的液体 量。在一些此类流量计中，在流量计外壳中沿液体流路布置两个涡轮转子。随着液体流过 转子，这些转子转动。液体通过第一涡轮转子，并被导入第二涡轮转子，使得第二涡轮转子 沿与第一涡轮转子相反的方向转动。
[0003] 在涡轮流量计的标定过程中，已知的液体体积流率通常情况下通过流量计。以不 同的流率和频率测量涡轮转子的转动频率，以达到组合"斯特劳哈尔"数。组合斯特劳哈尔 数是转子A和B的频率（FA和FB)的和除以体积流率（Vf)的值，如下表示：
[0004]
[0005] 每个斯特劳赫尔数的组合"罗什科"数通过把频率的和（FA+FB)除以液体的粘度 (v)来确定，如下所示：
[0006]
[0007] 斯特劳哈尔数和对应的罗什科数绘制在罗什科-斯特劳哈尔（R-S)曲线上和/或 存储在有限点序列中，其中，斯特劳赫尔数绘制在一个轴上或存储在一个序列中，通常绘制 在y轴上，对应的罗什科数绘制在另一个轴上或存储在对应的序列中，通常绘制在X轴上。 在操作时，使用R-S曲线根据计算的罗什科数按如下所述确定斯特劳哈尔数。
[0008] 首先测量涡轮转子的转动频率。正如本领域所知的，在涡轮流量计中采用传感线 圈或其它传感装置（例如霍耳效应传感器）检测涡轮转子的转动。传感器检测涡轮转子上 的每个叶片的运动，从而确定转动频率。在测得涡轮转子的转动频率后，可根据如上所示的 罗什科数的公式确定罗什科数。在求得罗什科数后，可确定对应的斯特劳哈尔数。然后， 使用斯特劳哈尔数和涡轮转子的频率根据下面的重新整理的斯特劳哈尔公式确定体积流 率：
[0009]
[0010] 体积流率计算不断重复进行，从而可得出在任何给定时刻流过涡轮流量计的液体 的体积流率。众所周知的是，可根据体积流率和时间推导出液体量。
[0011] 如果涡轮流量计用于粘性有变化的液体流的应用中（例如在燃料加注机中），那 么精确测量流率和流量可能比较困难。在已知的系统中，基于"标准"粘度的假设使用单条 罗什科/斯特劳哈尔曲线。虽然在较高流率时使用标准粘度可能有效，但是在较低流率时 (例如低于2gpm)，这可能给体积测量值带来明显误差。这是由于，与较低流率的情况相比， 在较高流率时，粘度的差异导致的罗什科/斯特劳哈尔差异较小。
[0012] 在参照附图阅读以下的优选实施例的详细说明后，本领域技术人员能够理解本发 明的范围，并能够实现本发明的附加特征。
【发明内容】
[0013] 根据一个特征，本发明提供一种测量流过流量计的体积流量的方法。所述方法的 一个步骤涉及提供连接至有流体流过的导管（即，流道）的流量计。本发明还提供一种在 其中存储有至少两条罗什科/斯特劳哈尔曲线的存储器。对流体的粘度进行测量。其中一 条罗什科/斯特劳哈尔曲线是根据实测粘度选定的曲线。利用选定的罗什科/斯特劳哈尔 曲线确定流过流量计的体积流量。
[0014] 本发明的另一个特征是提供一种包括控制器的涡轮流量计，在所述控制器中存储 有与多个粘度值对应的多条标定曲线。在使用时，在有效液流期间确定实际粘度，并使用实 际粘度选择标定曲线。
[0015] 本发明之其它目的、特性和特征是通过已公开的元件不同组合和重新组合以及进 行这种组合的方法来实现的，这些元件和方法将在下文中进一步详细说明。
【附图说明】
[0016] 下面参照附图更具体地说明本发明的完整公开内容，包括其最佳实施方式，以指 导本领域普通技术人员。
[0017] 图1是采用根据本发明的一个实施例构造的一对涡轮流量计的燃料加注机的示 意图；
[0018] 图2是根据本发明的一个实施例构造的涡轮流量计的示意性透视图；
[0019] 图3是根据图2的实施例构造的涡轮流量计的流态的示意图；
[0020] 图4是可与图2的流量计结合使用的罗什科-斯特劳哈尔（R-S)曲线的图示；
[0021] 在本说明书及附图中重复使用附图标记，以代表本发明的相同或相似的特性或成 分。
【具体实施方式】
[0022] 本领域普通技术人员应理解，下面的论述仅是说明示例性的实施例，而不是为了 限制本发明的更广泛的方面，这些更广泛的方面在示例性构造中体现。
[0023] 图1示出了布置在燃料加注机40中的一对涡轮流量计10A和10B。燃料加注机 40的用途是向车辆（未示出）加注燃料，并测量输送至车辆的燃料量。为了达到度量衡规 定的要求，需要使用精确的流量计对燃料加注进行测量。
[0024] 燃料加注机40可以是混合型的燃料加注机，其中，存储在低辛烷值燃料地下储罐 42中的低辛烷值燃料41和存储在高辛烷值燃料地下储罐44中的高辛烷值燃料43由燃料 加注机40混送，以向车辆输送低辛烷值燃料41、高辛烷值燃料43、或者这两种燃料的混合 物。低辛烷值燃料41通过低辛烷值燃料供送管46供送至燃料加注机40。同样，高辛烷值 燃料43通过高辛烷值燃料供送管48供送至燃料加注机40。低辛烷值燃料41和高辛烷值 燃料43都在其独立的流路中通过燃料加注机40。每种燃料41、43遇到各自的阀门50、52， 所述阀门控制是否允许燃料进入燃料加注机40,并且，在允许燃料进入燃料加注机40时， 控制燃料的流率。阀门50、52可以比例方式控制，并且可由燃料加注机40中的控制器60 经由控制线62、64控制。
[0025] 控制器60确定何时允许开始燃料加注操作。典型情况下，用户需要按下开始按钮 78,以指明需要燃料41、43之中的哪一个辛烷值，随后，控制器60根据由用户选择的燃料的 辛烷类型控制阀门50、52,以允许加注低辛烷值燃料41或高辛烷值燃料43 (或者这两种）。 在燃料41、43通过两个阀门50、52后（如果用户选择的是混合辛烷值燃料），燃料41、43流 过涡轮流量计l〇A、10B。（如果用户选择仅加注低辛烷值燃料41或仅加注高辛烷值燃料43， 那么控制器60会仅打开阀门50、52之中的一个。）随着燃料41、43流过涡轮流量计10A、 10B，涡轮流量计10A、10B之中的每一个上的传感器29、30(图2)产生输入到控制器60中 的相应信号66、68。采用上述技术，控制器60确定流过涡轮流量计10A、10B的燃料的流量， 以确定输送这种燃料要向用户收取的金额。控制器60使用来自于信号66、68的数据产生 总值显示70。总值显示70包括待向用户收取的金额的显示72、加注的燃料量（加仑或公 升）的显示74、以及燃料单价的显示76。
[0026] 而且，标题为"ProgrammableMultipleBlender(可编程多流混合机）"的美国 专利4, 876, 653说明了与图1所示的类似的混合机操作，该专利的内容通过完整引用结合 在此。随着低辛烷值燃料41、高辛烷值燃料43、或两种燃料通过其各自的涡轮流量计10A、 10B，燃料会合在混合总管54中，并通过软管56和喷嘴58输送到车辆中。
[0027] 在另一些实施例中，流量计10可在燃料加注站的地下储罐的通气立管中使用。为 了一些诊断或信息收集目的，可能希望使用流量计10测量流过通气立管的空气量，以确定 空气被渗透膜分离和排放到大气的频次和数量。正如美国专利5, 464, 466和5, 985, 002中 所公开的，渗透膜可允许烃类透过，或者允许氧气或空气透过。这些专利的内容通过完整引 用结合在此。在另一些实施例中，流量计10可在StageII蒸汽回收系统中测量返回到地 下储罐的蒸汽量。
[0028] 图2示出了根据本发明的一个实施例构造的流量计10。流量计10包括形成入口 14和出口 16的外壳12,所述入口 14和出