[发明专利]用于测量包括液体的流体的流率的转子系统和相关设备

说明书

本发明涉及一种用于测量包括液体的流体的流率的系统(11)，包括：主体(1100)，流体在该主体(1100)中流动；至少一个转子(1101)，该至少一个转子(1101)配置成通过流体而旋转；以及用于测量转子(1101)的转速的装置(111)。测量装置(111)包括光学模块(1111)，该光学模块(1111)配置成将入射光辐射沿基本上垂直于转子(1101)的旋转轴线(A)的方向传输到转子(1101)的叶片(1101b)上，并且接收来自叶片(1101b)的反射光辐射。测量装置(111)还包括转换模块(1113)，该转换模块(1113)配置成根据反射辐射确定转子(1101)的转速并且确定流体的流率。

技术领域

本发明涉及用于测量包括液体的流体的流率的系统领域。本发明在光学测量用于化学、制药、农业综合企业、石油化工或建筑应用的液体流体或包括液体的流体的流率方面具有特别有利的应用。

背景技术

许多应用要求准确可靠地测量流体的流率。例如，流体流率的测量对于方法的正确操作或对于安全检查会是必要的。可以特别提及化学、制药、农业综合企业、石油化工或建筑领域。

有多种用于测量流率的系统，也称为流量传感器，用于测量流体的流率。某些流量传感器根据流体的压力或其压力的变化来确定流体的流率。压差流量传感器例如配置成限制导管中的流体流动并因此例如通过文丘里效应产生压力下降。然而，这些流量传感器导致负载损失并干扰流体的流动。还可以提到皮托管，如果流体的流速低，则皮托管的精度受到限制。更一般地，基于压力的流量传感器具有对流体压力的不受控变化敏感的缺点。这种变化可以例如发生在气相和气相之间的两相流体中。因此，它们的测量精度受到限制。

其他流量传感器使用磁效应来确定流体的流率。例如，可以提及霍尔效应流量传感器或具有电磁检测的耦合转子流量传感器。然而，这些流量传感器对接近电磁环境敏感，这限制了测量它们的准确性。此外，基于磁效应的检测对流量传感器的构成材料和流体的性质施加应力。

有基于光学测量的流量传感器。特别地，从文献JPH1164113A中已知一种包括转子和用于光学测量转子的转速的装置的系统。为此，测量装置配置成沿平行于转子的旋转轴线的方向在转子叶片上施加光辐射。实际上，已经证明这种类型的流量传感器不能提供令人满意的精度。

US4851666A1、JPS57168114A、GB2083210A和US3217539A1公开了一种用于测量流体速度的系统，该系统包括由流体围绕平行于流体的流动方向的轴线旋转的涡轮机。

FR2222638A1描述了一种流量传感器，其包括水平安装在流量传感器的壳体1中的叶片式转子。

这些流量传感器提供的测量精度仍然可以提高。

需要提高现有技术的解决方案中描述的流量传感器的精度。另一需要包括提出一种在严苛条件环境中例如在流体的压力、温度、性质方面具有令人满意的精度的流量传感器。

为此，本发明的目的因此是一种相对于当前解决方案得到改进的用于测量包括液体的流体的流率的系统。

本发明的其他目的、特征和优点将在探讨以下描述和附图后显现。应该理解，可以包含其他优点。

发明内容

为了实现这一目的，根据一个实施例，提供了一种用于测量包括液体的流体的流率的系统，包括：

-主体，该主体包括至少一个入口、至少一个出口和至少一个用于使流体从入口流到出口的通道；

-至少一个转子，该至少一个转子设置在通道内并且配置成通过流体的流动而围绕轴线旋转；

-用于测量转子的转速的装置，该测量装置包括：

·用于发射入射光辐射的模块；

·光学模块，该光学模块配置成：