[发明专利]非满管流量测量仪及其测量流量的方法和流量监测系统

权利要求书

1.一种非满管流量测量仪，其特征在于，包括支架、转轴、与转轴连接的连杆、固定于连杆活动端的容器，其中：

支架安装于顶部开口的排水管的上方，转轴处安装有扭矩传感器、角度传感器，扭矩传感器检测并显示转轴处承受的扭矩T，角度传感器检测并显示转轴相对于初始位置的转角α；

还包括驱动转轴的力矩电机、与力矩电机的电流输入端连接的电流控制器，与力矩电机的电流输出端和电流控制器连接的电流传感器，以及分别与角度传感器和电流控制器连接的角度控制器，其中：

电流传感器检测、和/或显示电机的输出电流，并将检测值传输至电流控制器；

电流控制器控制力矩电机的输入电流，使负载大于力矩电机的输出扭矩时力矩电机停止转动；

角度控制器配置为当转轴转动到预定角度后向电流控制器发送停止信号，电流控制器停止增大或减小力矩电机的输入电流，使电机的输出扭矩保持不变，连杆在流体中保持受力平衡状态；然后角度传感器检测转轴的实际转角，并计算实际转角与预定角度之间的差值Δα，并根据Δα计算使Δα＝0所需的补偿电流ΔI并发送至电流控制器，电流控制器增大或减小输出电流，补偿电流ΔI的计算公式为：

其中，I₁、α₁分别表示实际位置处即电机停止转动时的电流、转角；

I₀表示初始位置时电机中通过的电流；

表示转轴自初始位置转动到最大位置时电机的平均电流；

表示排水管中无流体即电机空转时转轴自初始位置转动到最大位置时电机的平均电流；

α_max表示最大位置处的转角。

2.根据权利要求1所述的非满管流量测量仪，其特征在于，其中

电流控制器配置为在转轴的转动期间对力矩电机的输入电流进行收集而计算平均电流。

3.根据权利要求1或2权利要求所述的非满管流量测量仪的流量监测系统，其特征在于，包括管道、设置在两段管道中顶部开口的排水管、设置在排水管上的非满管流量测量仪、控制管道开关的控制阀、处理器单元、报警器，其中：

控制阀上设有检测阀门开关时间的检测仪，

处理器单元包括有用于储存测量的流量的第一存储器、用于储存阀门开关时间值的第二存储器，用于储存预设流量值的第三存储器，用于根据计算的流量和预设流量以及阀门开关时间值计算实际流体体积和预设流体体积的处理器，用于比较实际流体体积和预设体积的比较器，用于根据比较器的输出发送报警信号的报警器，

第一存储器与非满管流量测量仪连接，

第二存储器与检测仪的输出端连接，比较器的输出端与报警器连接。