[发明专利]基于压力信号的管路流量测量装置与方法

说明书

本公开提供一种基于压力信号的管路流量测量装置，包括：测试管路，提供被测量流体流过的通路；压力传感器，配置在测试管路上，检测被测量流体的压强；以及解算控制器，与压力传感器连接，根据被测量流体的压强解算获得被测量流体的流量；本公开同时提供一种基于压力信号的管路流量测量方法，采用上述测量装置，包括以下步骤：确定压力传感器的安装位置，以及解算控制器的解算时间周期；初始化被测量流体的压强和流量；以及基于所述压力传感器的安装位置及所述解算时间周期，所述解算控制器采集所述压力传感器的输出信号，将所述输出信号转换为当前时刻的压强值，根据所述当前时刻的压强值，所述解算控制器输出所述被测量流体的当前时刻的流量。

技术领域

本公开涉及一种基于压力信号的管路流量测量装置与方法。

背景技术

现阶段，对流量进行测量的装置一般是通过压差式、涡轮式、涡街式、超声波、激光等测量方法，但这些方法均存在一定的缺陷。压差式、涡轮式、涡街式等流量测量方法需要在管道中设置节流孔或者放置涡轮或涡街发生器，节流孔会给管道中流动的流体带来节流损失，涡轮或涡街发生器则会对流体的流动形态带来影响。此外，使用涡轮或涡街发生器测量流体流量的精度受到涡轮齿数与传感元件的精度限制，无法对流体的动态流量进行精确测量。超声波与激光等方法则对环境中的振动有着较大的要求，在环境存在振动的情况下将会引入较大的误差。

发明内容

为了解决至少一个上述技术问题，本公开提供一种基于压力信号的管路流量测量装置，以及一种采用该测量装置对流量进行测量的方法。

根据本公开的一个方面，基于压力信号的管路流量测量装置包括：

测试管路，提供被测量流体流过的通路；

压力传感器，配置在测试管路上，检测被测量流体的压强；以及

解算控制器，与压力传感器连接，根据被测量流体的压强解算获得被测量流体的流量。

根据本公开的至少一个实施方式，压力传感器的数量至少为2个，相邻的压力传感器以固定距离配置在测试管路外壁上。

根据本公开的至少一个实施方式，压力传感器检测被测量流体的压强时，为非侵入式检测。

根据本公开的至少一个实施方式，解算控制器通过采集压力传感器的输出信号，将输出信号转换为当前时刻的压强值，根据当前时刻的压强值，解算控制器输出被测量流体的当前时刻的流量。

根据本公开的至少一个实施方式，解算控制器内建管路流体动力学模型，基于管路流体动力学模型，解算控制器根据被测量流体的压强解算获得被测量流体的流量。

根据本公开的另一方面，基于压力信号的管路流量测量方法，采用上述的测量装置，该测量方法包括以下步骤：

确定测量装置的压力传感器的安装位置，以及解算控制器的解算时间周期；

初始化被测量流体的压强和流量；以及

基于压力传感器的安装位置及解算时间周期，解算控制器采集压力传感器的输出信号，将输出信号转换为当前时刻的压强值，根据当前时刻的压强值，解算控制器输出被测量流体的当前时刻的流量。

根据本公开的至少一个实施方式，压力传感器的数量至少为2个，相邻的压力传感器以固定距离配置在测量装置的测试管路的外壁上。

根据本公开的至少一个实施方式，确定压力传感器的安装位置，以及解算控制器的解算时间周期的步骤包括：

将相邻的压力传感器按照固定距离配置在测试管路的外壁上，对测试管路进行空间分割，确定测试管路的空间网格的大小；

将解算控制器与压力传感器连接；以及

检测被测量流体的波速，根据波速确定解算控制器的解算时间周期。