[发明专利]流量计现场校准检验系统

说明书

本申请是2005年8月4日提交的申请号为200510088991.4、发明名称为“流量计现场校准检验系统”的中国专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种校准系统，更具体而言，涉及一种流量计现场校准检验系统。

背景技术

在商业及工业测量市场上，通常选择热散逸流量计用于流量测量装置。用于这样的仪表的典型的传感元件是电阻式温度检测器（RTD），该检测器的电阻与该元件本身的温度相关。典型的传感器采用至少两个RTD元件。其中一个RTD元件用作参考元件，并且正常情况下不加热。第二个RTD用作加热的主动元件。在使用当中，加热RTD元件上的流量的作用可用于对被监测管道或导管中的物质的流速进行测量。

在热散逸工业中，通常使用两种方法来确定导管中的流量。一种技术是保持参考RTD与主动RTD之间的恒定温差。该方法中，由于流动介质的物理特性引起主动RTD散热，因此要测量将主动RTD保持在高于参考RTD的常温所需要的电压或电流。在另一方法中，在由恒定电流热源或恒定功率热源加热主动RTD的同时，要测量主动RTD与参考RTD之间的电压差。在该测量过程中，类似于另一方法的情况，主动RTD由于流动介质的物理特性而损失热量。

影响常规流量计精度的一个因素是流动介质的物理成分的恒定性。在很多应用中，流动介质保持大致相同的成分，在这些情况下，常规流量计可提供足够精确的流速测量值。然而，在例如火炬气以及其他可变的混合气体合成物的情况下，介质的物理成分一直在变化，严重影响了精确的流速的获得。

流量计需要周期性地校准，以检验该流量计精度是否处于某个可容许的范围内。现有校准技术要求将流量计从其安装位置上取下来。取下之后，通常将该流量计交回给制造商或具有用于该流量计正确校准的专门设备的其他机构。这个过程昂贵并耗费时间。

发明内容

本发明的第一个目的通过一种校准系统实现，该校准系统包括：导管，其包括相对于流量传感器设置的第一端部；气体源，用于将校准气体以可重复的质量流量引入所述导管中，所述导管将至少一部分的所述校准气体引导至所述流量传感器上；以及计算装置，用于基于从所述流量传感器获得的测量值来确定所述校准气体的估算流速。管和气体源将校准气体以可重复的质量流量注入管中。在校准工作过程中，导管将至少一部分的校准气体引导至流量传感器上。计算装置用于基于从所述流量传感器获得的测量值来计算校准气体的估算流速。

根据本发明提出，校准系统还包括：外壳，其可连接至可包含有流动气体介质的结构；以及其中所述外壳大小设计为可滑动地容纳其上连接有所述流量传感器的探测器，所述导管允许所述流量传感器在流速测量过程中伸入所述流动气体介质内，允许所述流量传感器在校准过程中被收回至所述外壳中。

根据本发明进一步提出，所述流量传感器包括一体化的以分时方式工作的主动/参考传感器元件，所述一体化的主动/参考传感器元件在预定时期内是加热的主动传感器，所述一体化的主动/参考传感器元件在被允许冷却之后，用作基本上不加热的参考传感器。

优选的是，所述流量传感器包括与单独的加热器元件一起工作的主动传感器元件，以及参考传感器元件。

进一步优选的是，所述流量传感器包括主动传感器元件和参考传感器元件。

有利的是，所述导管的所述第一端部位于可使得仅将所述校准气体引导至所述主动传感器元件上的位置。

可选的是，所述导管的所述第一端部位于可使得将所述校准气体同时引导至所述主动传感器元件和所述参考传感器元件上的位置。

进一步可选的是，所述导管包括第二端部，其中所述导管的所述第一端部位于将所述校准气体引导至所述主动传感器元件上的位置，以及其中所述导管的所述第二端部位于将所述校准气体引导至所述参考传感器元件上的位置。

根据本发明提出，所述流量传感器包括热散逸传感器。此外，所述流量传感器包括热线风速仪。

有利的是，流量传感器是从包括热散逸传感器、热线风速仪、多普勒传感器、以及涡街流量计的组中选择的一种传感器。

根据本发明进一步提出，导管的所述第一端部是圆锥形。

根据本发明提出，所述导管的所述第一端部包括限定于所述导管的至少一部分内的多个孔。

根据本发明进一步提出，所述导管的至少一部分被包含于探测器内，所述探测器具有连接至其上的所述流量传感器。

根据本发明进一步提出，所述导管外置于探测器的外侧，所述探测器具有连接至其上的所述流量传感器。