[发明专利]流量计的计量方法

说明书

技术领域

本发明涉及流量计及其计量方法。

背景技术

现有的速度型流量计，即根据液体的流速来计算该液体的流量的流量计，均是利用液体在以一定流速通过管道时其流量与流速呈线性关系这一原理来设计的，即其中，Q为流量，D为管道直径，v为液体流速。如果要上述线性关系成立，必须保证液体的雷诺数Re足够大。其中，雷诺数Re＝v·D/r，r为待测液体的粘滞系数。

雷诺数Re为表征液体流动情况的无量纲数。雷诺数Re小，表示液体流动时各质点间的粘性力占主要地位，液体各质点平行于筒状管道内壁有规则地流动，呈层流流动状态，此时液体的流量与流速并无线性关系。雷诺数Re大，表示液体流动时惯性力占主要地位，液体呈紊流流动状态，此时液体的流量与流速才能保证为线性关系。

速度型流量计能够保证比较精确的计量的前提是，其限制了筒状管道内的最大压力和最小压力，即间接限制了被测液体的最大流速和最小流速，以使得被测液体的流速与其流量呈线性关系，从而完成较为准确的计量。

参照图1，为现有的速度型流量计的结构示意图。该速度型流量计1包括筒状管道10，该筒状管道10的两端设置有供被测液体流入和流出的入口101和出口102。在该测试管道10的腔体内，设置有束流片20、转轴60、固定设置于转轴60上的叶轮50、以及感测组件。其中，叶轮50可以是旋翼叶轮也可以是螺翼叶轮。感测组件包括固定设置于筒状管道10的内壁上的磁阻传感器40、以及圆周对称地固定设置于转轴60的外壁上的多个小磁铁30。

计量时，使得被测液体从筒状管道10的入口101进入并以合适的流速通过筒状管道10。液体经过束流片20后被整流为比较均匀的流体。当液体经过叶轮50时，叶轮50转动，从而带动转轴60转动，固定设置在转轴60的外壁上的多个小磁铁30也随之转到。多个小磁铁30依次循环通过磁阻传感器40的感应区。流量计1可以根据对磁阻传感器40感应的信号个数的计数，即可计算出被测液体的流速v，从而计算出被测液体的流量Q。

由于速度型流量计的上述特性，需要在流量计出厂校准时对其待测的液体的流速进行调准，使其雷诺数足够大，以保证液体流动时惯性力占主要地位，从而利用流量与流速之间的线性关系确定液体的流量。但由于不同液体的粘滞系数不同，根据雷诺数的计算公式可知，在流量计的管道直径不变的情况下，会导致对于测量不同液体时所需要的液体流速不同。

因此，在现有技术中，流量计在出厂校准时只能针对一种液体在某一个流速范围内进行调准。一旦出厂前完成校准，该流量计在后来的应用中就只能针对该特定种类的液体进行计量，比如，水表中的流量计用来测量水的流量、油表中的流量计用来测量油的流量。

但在一些应用场景中，需要流量计能够测量多种液体的流量，或者测量粘滞系数未知的液体的流量。例如，需要用水表中的流量计来测量油的流量。这种应用需求是现有的流量计不能满足的。

发明内容

为此，本发明提供了一种流量计，包括筒状管道、转轴、叶轮和感测组件，所述叶轮安装于所述筒状管道内部并绕设置于所述筒状管道的轴线处的所述转轴而旋转，所述感测组件能够测得所述叶轮在液体作用下的旋转次数以获得对应的流量值，所述流量计还包括以设定的转速来调整被测液体流速的电泵。

优选地，所述筒状管道的管壁上设置有带有体积刻度的视窗，所述体积刻度的最大值设置于靠近所述筒状管道的入口侧处。

优选地，还包括控制部件和设置于靠近所述筒状管道的出口侧处的球阀。

优选地，还包括操作面板，所述操作面板接收用户输入的所述电泵的转速。

优选地，还包括束流片，其形成为具有多个通孔的圆片状，并设置在所述筒状管道中的比所述叶轮更靠近所述筒状管道的入口侧处。

优选地，所述流量计具有电池和USB双路供电的电源结构。

本发明还提供了一种流量计的计量方法，所述计量方法包括校准过程，所述校准过程包括：S71.将所述电泵的转速设置为v；S72.关闭所述筒状管道的出口，向所述筒状管道内注入体积为V的待测液体；S73.启动所述流量计的所述感测组件，同时打开所述筒状管道的出口；S74.待所述待测液体全部流出所述筒状管道后，比较所述流量计测得的流量值Q与所述体积V：如果误差在预定范围内，则将当前转速v指定为所述待测液体的匹配转速，所述校准过程结束，否则执行S75；S75.将所述电泵的转速设置为另一转速，并执行S72-S74。