一種雙錐流量計輔以相關超聲波流量計的氣液兩相流測量裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種雙錐流量計輔以相關超聲波流量計的氣液兩相流測量裝置。雙錐流量計安裝在測量管道一端，由兩對超聲波換能器組成的相關超聲波流量計安裝在測量管道另一端，雙錐流量計的測量管道與進口管道連接，相關超聲波流量計的測量管道與出口管道連接；雙錐流量計的測量管道壁上的兩個取壓孔與雙錐流量計信號處理電路連接，兩對超聲波換能器與相關超聲波流量計信號處理電路連接。流體的流動過程中會伴有流動噪聲，相關超聲波流量計就是對這種噪聲予以檢測，提取出所期望的流速信息的有用噪聲，從而準確測得流體的流速，彌補差壓式流量計在兩相流體積流量測量精度上的不足，提高氣相體積含率的測量精度。
【專利說明】一種雙錐流量計輔以相關超聲波流量計的氣液兩相流測量裝置
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種氣液兩相流測量裝置，尤其是涉及采用一種雙錐流量計輔以相關超聲波流量計的氣液兩相流測量裝置。
【背景技術】
[0002]雙錐流量計是一種新型是差壓式流量計，它是在V錐流量計的結構基礎上提出的一種新型節(jié)流裝置。雙錐流量計改變了傳統(tǒng)節(jié)流件將流體迅速收縮到管道軸線附近的設計理念，而是利用V形的前部尖錐角將流體慢慢節(jié)流收縮到管道內壁。這一改變使得雙錐流量計較其他傳統(tǒng)的差壓式流量計而言具有許多獨特的優(yōu)點:壓損小、抗擾動能力強、直管段要求短等。雙錐流量計相比于其前身V錐流量計，在錐體結構上進行了改進，通過一段圓柱體連接一個同角度的錐體，形成了一個雙錐，使流通面積經(jīng)過一段距離穩(wěn)定后再逐漸擴大。該結構對尾部的流體有一定的導流，可以起到防止流動分離，減少漩渦等的作用，可進一步減小壓損。
[0003]根據(jù)現(xiàn)有文獻大量的研究，差壓、體積流量及氣相含率瞬時值滿足一定的函數(shù)關系，即:△夂X),:=& + '式中ΛΡ為所測得的差壓，Qv為體積流量，μ為氣相體積含率，
【權利要求】
1.一種雙錐流量計輔以相關超聲波流量計的氣液兩相流測量裝置，其特征在于:包括雙錐流量計，相關超聲波流量計，相關超聲波流量計信號處理電路和雙錐流量計信號處理電路；雙錐流量計安裝在測量管道一端，由一對上游超聲波換能器(7)和一對下游超聲波換能器(8)組成的相關超聲波流量計安裝在測量管道另一端，安裝有雙錐流量計的測量管道一端通過法蘭(I)與進口管道連接，安裝有相關超聲波流量計的測量管道的一端通過另一法蘭與出口管道連接； 雙錐流量計信號處理電路:包括差壓傳感器、濾波放大電路、MSP430單片機和輸出顯示電路；測量管道壁(3)上的第一取壓孔(2)和第二取壓孔(4)分別與差壓傳感器的兩個取壓管道連接后，差壓傳感器的輸出信號經(jīng)濾波放大電路、MSP430單片機與液晶顯示電路連接； 相關超聲波流量計信號處理電路:有兩路結構相同的濾波放大電路，濾波放大電路的一端分別與上游超聲波換能器(7)和下游超聲波換能器(8)的接收端連接，濾波放大電路的另一端分別通過各自的AD轉換電路后與S3C2410單片機連接，S3C2410單片機通過I/O口與MSP430單片機連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種雙錐流量計輔以相關超聲波流量計的氣液兩相流測量裝置，其特征在于:所述雙錐流量計，包括第一取壓孔(2)、第二取壓孔(4)、第三取壓孔(6)和雙錐節(jié)流件(5);第一取壓孔(2)位于上游流體收縮前處；第二取壓孔(4)位于節(jié)流件喉部正中間最小流通面積處；第三取壓孔(6)位于下游流體恢復處；雙錐節(jié)流件(5)由前后兩個同為45°錐角的錐體和中間帶有支撐件的圓柱體組成。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種雙錐流量計輔以相關超聲波流量計的氣液兩相流測量裝置，其特征在于:所述雙錐流量計信號濾波放大電路，包括放大器和RC濾波電路；儀用放大器AD620的2、3兩 腳與差壓傳感器的輸出相接；儀用放大器AD620的第6管腳與RC濾波電路相接；RC濾波電路由一個電阻和電容組成。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種雙錐流量計輔以相關超聲波流量計的氣液兩相流測量裝置，其特征在于:所述MSP430單片機，采用msp430f5438，為德州儀器公司生產(chǎn)的430系列16位超低功耗微控制器；輸出顯示電路采用12864點陣帶漢字液晶模塊。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種雙錐流量計輔以相關超聲波流量計的氣液兩相流測量裝置，其特征在于:所述相關超聲波流量計信號放大濾波電路，包括限幅放大電路、濾波電路和放大電路；限幅放大電路:以同相放大器LF357和反相放大器LM318為核心，上游超聲波換能器(7)或者下游超聲波換能器(8)的接收端所接收到的信號經(jīng)一對穩(wěn)壓二極管IN4004進行限幅保護與LF357芯片的第2管腳相接，LF357芯片的第6管腳經(jīng)電容和電阻與LM318芯片的第2管腳相接；濾波電路:由兩個LM318芯片組成，實現(xiàn)帶通濾波；放大電路:以儀用放大器AD620為核心，AD620的3腳與濾波電路輸出端相接，1、8腳與一個電位器相接，6腳與AD轉換電路相接。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種雙錐流量計輔以相關超聲波流量計的氣液兩相流測量裝置，其特征在于:所述相關超聲波流量計AD轉換電路，以模數(shù)轉換器TLV5510為核心，TLV5510的第19管腳與AD620的第6管腳相接，TLV5510的第3_10腳依次分別與芯片IDT7206的6-3,27-24腳相接，TLV5510的9-12、16-19腳分別與單片機S3C2410相接。
7.根據(jù)權利要求1所述的一種雙錐流量計輔以相關超聲波流量計的氣液兩相流測量裝置，其特征在于:所述S3C2410單片機，是SAMSUNG公司推出的16/32位RISC處理器，該處理器采用的是ARM920T內核，最高工作頻率可達266MH。
【文檔編號】G01F7/00GK203732113SQ201420103663
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年3月7日 優(yōu)先權日:2014年3月7日
【發(fā)明者】劉鐵軍, 謝代梁, 張凌峰, 許 鵬 申請人:中國計量學院