[发明专利]一种基于多孔节流与MEMS压力传感器的流量测量方法

说明书

本发明公开了一种基于多孔节流与MEMS压力传感器的流量测量方法，涉及流量计技术领域。所述流量测量方法基于流量测量装置，流量测量装置包括多孔平衡流量计、导压管、MEMS压力传感器、信号采集单元和信号处理单元；所述多孔平衡流量计包括前直管段、后直管段和多孔节流板，通过法兰盘和螺栓将三者连接起来；多孔节流板上开设螺栓孔、函数孔和导压孔，多孔节流板的一侧面布置MEMS压力传感器和信号采集单元，另一侧面布置导压管。被测介质从前直管段流入，经多孔节流板流至后直管段，MEMS压力传感器检测前直管段与后直管段的压力差，信号采集单元采集压力差信号，并传递给信号处理单元，信号处理单元将压力差信号转化成流量信号。

技术领域

本发明涉及流量测量技术领域，特别是涉及一种基于多孔节流与MEMS压力传感器的流量测量方法。

背景技术

差压式流量计是应用最为广泛的流量计之一，具有适用介质多，结构简单，成本低，稳定性好等一系列优势，已经广泛应用到石油、化工、冶金、电力、天然气、水处理等行业，并形成了国际标准。流体流经差压式流量计，在节流孔板处收缩，节流件前后产生差压，而差压信号与流量有关，可通过差压信号换算得到流量。常见的差压式流量计包括孔板流量计和文丘里管等。

多孔平衡流量计相较于传统的单孔流量计，拓展了测量范围，减少了对前后直管段的要求，测量精度更高。但是当前的多孔平衡流量计的取压装置尺寸大，需要在被测介质的管道上钻取取压孔，导致安装便携性差，成本高，对管道有破坏性。因此，有必要研究一种可以解决上述问题的流量测量方法。

发明内容

针对以上现有的问题和需求，本发明提出了一种基于多孔节流与MEMS压力传感器的流量测量方法，所述方法将多孔节流技术与MEMS（Micro-Electro-Mechanical System，MEMS）压力传感器结合，避免了取压打孔，在降低成本的同时，提升了测量精度和测量范围。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

一种基于多孔节流与MEMS压力传感器的流量测量方法，包括以下步骤：

a.组装基于多孔节流与MEMS压力传感器的流量测量装置；

所述基于多孔节流与MEMS压力传感器的流量测量装置包括：多孔平衡流量计、导压管、MEMS压力传感器、信号采集单元和信号处理单元；

所述多孔平衡流量计包括：前直管段、后直管段和位于前直管段和后直管段之间的多孔节流板，所述前直管段和后直管段与多孔节流板通过法兰盘连接；

所述多孔节流板的几何中心位于前直管段和后直管段的轴心线上，所述多孔节流板的几何中心处设置一个导压孔，所述多孔节流板上设置多个函数孔，所述多孔节流板的平面面积大于前直管段和后直管段的截面积，所述多孔节流板的平面面积大于法兰盘的截面积；

所述MEMS压力传感器的正面为第一感压面，第一感压面上设有第一感压孔，MEMS压力传感器的背面为第二感压面，第二感压面上设有第二感压孔，第一感压孔的设置位置与第二感压孔的设置位置不重合，所述MEMS压力传感器设置于多孔节流板面向前直管段的侧面，第二感压孔的中心与多孔节流板的几何中心重合；

所述导压管设置于多孔节流板面向后直管段的侧面，所述导压管与导压孔相接，所述导压管的轴心线与后直管段的轴心线重合；

所述信号采集单元设置于多孔节流板面向前直管段的侧面且延伸到法兰盘外部的边缘上；

b.使被测介质从所述前直管段流入，经过多孔节流板后流入后直管段；

c.所述MEMS压力传感器检测前直管段与后直管段的压力差信号；

d.所述信号采集单元采集压力差信号，并将压力差信号传输给信号处理单元；

e.所述信号处理单元对压力差信号进行运算处理，并将其转换成流量信号输出。