[发明专利]基于体积管和位移传感器的单脉冲流量测量装置与方法

权利要求书

1.一种基于体积管和位移传感器的单脉冲流量测量装置，其特征在于：包括单脉冲控制单元、单脉冲测量单元、常规液路、测控一体化装置及上位机；

所述单脉冲控制单元包括沿管路依次设置的气瓶(1)、减压阀(2)、储箱(3)、电磁阀(4)及快速响应电磁阀(5)；所述气瓶(1)内为惰性气体；所述储箱(3)内为待测介质；

所述单脉冲测量单元包括第一阀门(6)、体积管(8)及设置在体积管(8)内的位移传感器(12)，所述位移传感器(12)用于采集体积管内介质液位高度变化；所述第一阀门(6)的入口端与快速响应电磁阀(5)的出口端连接，所述第一阀门(6)的出口端与体积管(8)的进液口连接；

所述常规液路包括第二阀门(10)与孔板(11)，所述第二阀门(10)的入口端与快速响应电磁阀(5)的出口端连接，所述第二阀门(10)的出口端与孔板(11)连接；

所述测控一体化装置用于控制电磁阀(4)、快速响应电磁阀(5)、第一阀门(6)及第二阀门(10)的开关，采集位移传感器的数据，并将数据发送至上位机；

所述上位机包括存储器及处理器，所述存储器内存储计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，对接收的数据进行以下处理，获得单脉冲质量流量q_M：

式中，S为体积管截面积；ΔL为液位高度变化；t为时间；ρ为体积管内介质密度。

2.根据权利要求1所述的基于体积管和位移传感器的单脉冲流量测量装置，其特征在于：所述单脉冲测量单元还包括设置在体积管(8)内的压力变送器(9)与温度变送器(7)。

3.根据权利要求2所述的基于体积管和位移传感器的单脉冲流量测量装置，其特征在于：所述位移传感器(12)、压力变送器(9)与温度变送器(7)均设置在体积管(8)内的顶端。

4.根据权利要求2所述的基于体积管和位移传感器的单脉冲流量测量装置，其特征在于：所述体积管(8)横截面积处处相等。

5.根据权利要求4所述的基于体积管和位移传感器的单脉冲流量测量装置，其特征在于：所述体积管(8)为不锈钢管。

6.根据权利要求4所述的基于体积管和位移传感器的单脉冲流量测量装置，其特征在于：所述位移传感器(12)为微脉冲位移传感器或激光位移传感器。

7.根据权利要求6所述的基于体积管和位移传感器的单脉冲流量测量装置，其特征在于：所述第一阀门(6)与第二阀门(10)为气动球阀或手动球阀。

8.根据权利要求7所述的基于体积管和位移传感器的单脉冲流量测量装置，其特征在于：所述惰性气体为氮气。

9.一种利用权利要求1-8任一所述的装置实现单脉冲流量测量的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、测控一体化装置控制电磁阀及快速响应电磁阀的通断，使得储箱内的介质在气瓶内惰性气体的挤压后以快速响应电磁阀启动关闭所形成的波形流出；

步骤二、当进行单脉冲测量时，测控一体化装置控制第一阀门开启，使得储箱内的介质进入体积管；

步骤三、位移传感器测量体积管内液位高度的变化；

步骤四、测控一体化装置采集位移传感器测量的数据，并将数据发送至上位机；

步骤五、上位机对接收的数据进行以下处理，获得单脉冲质量流量q_M：

式中，S为体积管截面积；ΔL为液位高度变化；t为时间；ρ为体积管内介质密度。

10.根据权利要求9所述的实现单脉冲流量测量的方法，其特征在于：

步骤三中还包括利用温度变送器与压力变送器测量体积管内温度与压力的过程；

步骤四中还包括测控一体化装置采集温度变送器与压力变送器测量的温度与压力数据的过程；

步骤五中还包括利用温度与压力数据对体积管内介质的密度进行修正的过程。