[发明专利]用于燃料加注环境的粘度相关流量计

说明书

技术领域

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

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。

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：

Strouhal=FA+FBVf]]>

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(ν)来确定，如下所示：

Roshko=FA+FBv]]>

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。

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：

Vf=FA+FBSr]]>

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。

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。

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