CN108709613A - 一种可实现多流量计同时校准的***和方法 - Google Patents

一种可实现多流量计同时校准的***和方法 Download PDF

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唐磊
沐国超
余蕊
黄小玲
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Abstract

本发明公开了一种可实现多流量计同时校准的***，包括控制***、监测单元、用户端、电磁阀、集水箱、恒压水泵、电源模块、安装在管道上的压力检测装置和至少一个流量计；所述监测单元、电源模块、压力检测装置和流量计均连接至控制***，用户端连接至监测单元；所述压力检测装置安装在管道上；恒压水泵设于集水箱内，管道的一端连接至恒压水泵，管道另一端的进水口设于集水箱底部；管道靠近进水口的一端还安装有电磁阀。本发明可同时对多种管径相同的不同流量计进行校准，减少繁琐的数据记录、换算等工作；且操作简单、方便、精度高，不需要操作员有很强的专业知识，成本低。

Description

一种可实现多流量计同时校准的***和方法
技术领域
本发明涉及流量计技术领域，具体是一种可实现多流量计同时校准的***和方法。
背景技术
流量计广泛应用于工农业生产、国防建设、科学研究等各个领域之中。例如在石油工业生产中，从石油的开采、运输、炼冶加工直至贸易销售，流量计贯穿于全过程中，任何一个环节都离不开流量计，否则将无法保证石油工业的正常生产和贸易交往。在化工行业，流量计不准确会造成化学成分的分配比失调，无法保证产品质量，严重时甚至发生生产安全事故。在电力工业生产中，流量计的准确与否不仅对保证发电厂在最佳参数下运行具有很大的经济意义，而且随着高温高压大容量机组的发展，流量测量已成为保证发电厂安全运行的重要环节，如大容量锅炉瞬时给水流量中断或减少，都可能造成严重的干锅或爆管事故。在钢铁工业生产中，炼钢过程中流量测量是保证产品质量的重要参数之一。
工业中常用的管道流量计主要有：质量流量计、涡轮流量计、孔板流量计、文丘里流量计、电磁流量计等。在实际应用时，一般需要使用到多个流量计或多种类型的流量计。这些流量计在出厂之前都要进行校准，得出一个K值系数。校准过程主要分为在线校准和非在线校准。其中在线校准需要流量计具备远程操作功能，因此导致流量计价格昂贵，且一次只能校准一个流量计，操作繁琐。因此，本申请提高一种可实现不同流量计同时校准的***和方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可实现多流量计同时校准的***和方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种可实现多流量计同时校准的***，包括控制***、监测单元、用户端、电磁阀、集水箱、恒压水泵、安装在管道上的压力检测装置和至少一个流量计；所述监测单元、压力检测装置和流量计均连接至控制***，用户端连接至监测单元；所述压力检测装置安装在管道上；恒压水泵设于集水箱内，管道的一端连接至恒压水泵，管道另一端的进水口设于集水箱底部；管道靠近进水口的一端还安装有电磁阀。
作为本发明进一步的方案：所述流量计为质量流量计组、孔板流量计组、文丘里流量计组、电磁流量计组和涡轮流量计组中的一种或多种；所述质量流量计组包括至少一个质量流量计，孔板流量计组包括至少一个孔板流量计；文丘里流量计组包括至少一个文丘里流量计；电磁流量计组包括至少一个电磁流量计；涡轮流量计组包括至少一个涡轮流量计。
作为本发明进一步的方案：所述用户端为手机、触摸控制屏或电脑。
作为本发明进一步的方案：所述电磁阀、恒压水泵均连接至监测单元；监测单元包括电磁阀控制单元和恒压水泵控制单元；当控制***接收到各流量计检测到的数值超过预设值时，电磁阀控制单元控制电磁阀关闭，恒压水泵控制单元控制恒压水泵关闭。
作为本发明进一步的方案：所述监测单元还包括视频监测装置、报警装置和通信模块；视频监测装置，用于监控***运行过程的视频信息，并将视频信息发送至用户端；当控制***接收到各流量计检测到的数值超过预设值时，报警装置进行报警，提醒***附近人员注意危险，且监测单元通过通信模块将危险信息发送至用户端。
作为本发明进一步的方案：所述集水箱内部安装有水位计，水位计连接至监测单元。
作为本发明进一步的方案：所述控制***还连接有云平台，云平台与客户端通信连接。
一种可实现多流量计同时校准的方法，包括以下步骤：
一、首先启动恒压水泵，将集水箱中加满水，恒压水泵和集水箱主要起到稳流作用，保证***流量稳定；
二、打开电磁阀，形成自循环水流***；通过控制***内置的PID调节***，自动调节电磁阀开度；
三、各流量计检测到的数值均传送至控制***，控制***将各流量计的检测数值实时保存；
四、通过压力检测装置测得管道压力，并将压力数值传送至控制***，控制***自动算出标准流量；控制***将各流量计的检测数值与标准流量相比较，得出相应的K系数，从而实现各流量计的校准；
五、控制***将各流量计检测到的数值、标准流量数值、各流量计相应的K系数均通过监测单元传送至用户端，通过用户端显示；用户端，还用于控制电磁阀和恒压水泵的开关。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明设计合理，可同时对多种管径相同的不同流量计进行校准，即同时测得多个不同流量计的K系数，减少繁琐的数据记录、换算等工作；且操作简单、方便、精度高，不需要操作员有很强的专业知识，成本低；本套***智能化程度高，可实现远程操作，实验数据、视频可直接通过用户端查看；历史数据自动保存云平台，方便用户通过客户端随时调取记录的数据。
附图说明
图1为可实现多流量计同时校准的***的结构示意图。
其中：1-控制***；2-监测单元；3-用户端；4-电磁阀；5-质量流量计组；6-孔板流量计组；7-文丘里流量计组；8-集水箱；9-电磁流量计组；10-涡轮流量计组；11-恒压水泵；12-电源模块；13-压力检测装置；14-管道。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
实施例1
请参阅图1，一种可实现多流量计同时校准的***，包括控制***1、监测单元2、用户端3、电磁阀4、集水箱8、恒压水泵11、电源模块12、安装在管道14上的压力检测装置13和流量计；所述监测单元2、电源模块12、压力检测装置13和流量计均连接至控制***1，用户端3连接至监测单元2；所述压力检测装置13安装在管道14上；
所述流量计为质量流量计组5、孔板流量计组6、文丘里流量计组7、电磁流量计组9和涡轮流量计组10中的一种或多种；所述质量流量计组5包括至少一个质量流量计，孔板流量计组6包括至少一个孔板流量计；文丘里流量计组7包括至少一个文丘里流量计；电磁流量计组9包括至少一个电磁流量计；涡轮流量计组10包括至少一个涡轮流量计；各流量计检测到的数值均传送至控制***1，控制***1将各流量计的检测数值实时保存；
恒压水泵11设于集水箱8内，管道14的一端连接至恒压水泵11，管道14另一端的进水口设于集水箱8底部，集水箱8内部还安装有水位计，水位计用于检测水位信息，并将水位信息发送至监测单元2；管道14靠近进水口的一端还安装有电磁阀4。
所述控制***1内置计算单元；计算单元原理如下：
按照伯努利方程，假设条件：管道14为水平管，管口为大气压，根据伯努利方程：
p1+ρ1gz1+(1/2)*ρ1v1 2＝p2+ρ2gz2+(1/2)*ρ2v2 2；
式中p、ρ、v分别为流体的压强、密度和速度；z为铅垂高度；g为重力加速度；由于ρ1gz1＝ρ2gz2；v1＝0；p2＝0.1MPa；ρ2为水的密度＝1000kg/m3；p1为管道内的绝对压力；
因此公式化简为：p1＝p2+(1/2)*ρ2v2 2；
通过压力检测装置13测得管道压力，并将压力数值传送至控制***1，控制***1自动算出标准流量；控制***1将各流量计的检测数值与标准流量相比较，得出相应的K系数，从而实现各流量计的校准；
所述电磁阀4、恒压水泵11和水位计均连接至监测单元2；监测单元2包括电磁阀控制单元和恒压水泵控制单元；当控制***1接收到各流量计检测到的数值超过预设值时，电磁阀控制单元控制电磁阀关闭，恒压水泵控制单元控制恒压水泵关闭；
控制***1将各流量计检测到的数值、水箱的水位信息、标准流量数值、各流量计相应的K系数均通过监测单元2传送至用户端3，通过用户端3显示；还可通过用户端3控制电磁阀4和恒压水泵的开关。
实施例2
在实施例1的基础上，所述用户端为手机、触摸控制屏或电脑。
实施例3
在实施例1的基础上，控制***1还连接有云平台，云平台与客户端通信连接，云平台用于存储历史数据，方便用户通过客户端随时调取记录的数据。
实施例4
在实施例1的基础上，监测单元2还包括视频监测装置、报警装置和通信模块；视频监测装置，用于监控***运行过程的视频信息，并将视频信息发送至用户端3；当控制***1接收到各流量计检测到的数值超过预设值时，报警装置进行报警，提醒***附近人员注意危险，且监测单元2通过通信模块将危险信息发送至用户端3。
实施例5
在实施例1的基础上。一种可实现多流量计同时校准的方法，包括以下步骤：
一、首先启动恒压水泵11，将集水箱8中加满水，恒压水泵11和集水箱8主要起到稳流作用，保证***流量稳定；
二、打开电磁阀4，形成自循环水流***；通过控制***1的PID调节***，可根据管道压力自动调节电磁阀4开度，保证***恒压；
三、各流量计检测到的数值均传送至控制***1，控制***1将各流量计的检测数值实时保存；
四、通过压力检测装置13测得管道压力，并将压力数值传送至控制***1，控制***1自动算出标准流量；控制***1将各流量计的检测数值与标准流量相比较，得出相应的K系数，从而实现各流量计的校准；
五、控制***1将各流量计检测到的数值、水箱的水位信息、标准流量数值、各流量计相应的K系数均通过监测单元2传送至用户端3，通过用户端3显示；还可通过用户端3控制电磁阀4和恒压水泵的开关；
六、视频监测装置，用于监控***运行过程的视频信息，并将视频信息发送至用户端3；当控制***1接收到各流量计检测到的数值超过预设值时，电磁阀控制单元控制电磁阀关闭，恒压水泵控制单元控制恒压水泵关闭，报警装置进行报警，提醒***附近人员注意危险，且监测单元2通过通信模块将危险信息发送至用户端3。
本发明的工作原理是：各流量计检测到的数值均传送至控制***1，控制***1将各流量计的检测数值实时保存；通过压力检测装置13测得管道压力，并将压力数值传送至控制***1，控制***1自动算出标准流量；控制***1将各流量计的检测数值与标准流量相比较，得出相应的K系数，从而实现各流量计的校准；视频监测装置，用于监控***运行过程的视频信息，并将视频信息发送至用户端3；当控制***1接收到各流量计检测到的数值超过预设值时，电磁阀控制单元控制电磁阀关闭，恒压水泵控制单元控制恒压水泵关闭，报警装置进行报警，提醒***附近人员注意危险，且监测单元2通过通信模块将危险信息发送至用户端3。控制***1还连接有云平台，云平台与客户端通信连接，云平台用于存储历史数据，方便用户通过客户端随时调取记录的数据。
上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (8)

1.一种可实现多流量计同时校准的***，其特征在于，包括控制***(1)、监测单元(2)、用户端(3)、电磁阀(4)、集水箱(8)、恒压水泵(11)、安装在管道(14)上的压力检测装置(13)和至少一个流量计；所述监测单元(2)、压力检测装置(13)和流量计均连接至控制***(1)，用户端(3)连接至监测单元(2)；所述压力检测装置(13)安装在管道(14)上；恒压水泵(11)设于集水箱(8)内，管道(14)的一端连接至恒压水泵(11)，管道(14)另一端的进水口设于集水箱(8)底部；管道(14)靠近进水口的一端还安装有电磁阀(4)。
2.根据权利要求1所述的可实现多流量计同时校准的***，其特征在于，所述流量计为质量流量计组(5)、孔板流量计组(6)、文丘里流量计组(7)、电磁流量计组(9)和涡轮流量计组(10)中的一种或多种；所述质量流量计组(5)包括至少一个质量流量计，孔板流量计组(6)包括至少一个孔板流量计；文丘里流量计组(7)包括至少一个文丘里流量计；电磁流量计组(9)包括至少一个电磁流量计；涡轮流量计组(10)包括至少一个涡轮流量计。
3.根据权利要求1所述的可实现多流量计同时校准的***，其特征在于，所述用户端为手机、触摸控制屏或电脑。
4.根据权利要求1所述的可实现多流量计同时校准的***，其特征在于，所述电磁阀(4)、恒压水泵(11)均连接至监测单元(2)；监测单元(2)包括电磁阀控制单元和恒压水泵控制单元；当控制***(1)接收到各流量计检测到的数值超过预设值时，电磁阀控制单元控制电磁阀关闭，恒压水泵控制单元控制恒压水泵关闭。
5.根据权利要求4所述的可实现多流量计同时校准的***，其特征在于，所述监测单元(2)还包括视频监测装置、报警装置和通信模块；视频监测装置，用于监控***运行过程的视频信息，并将视频信息发送至用户端(3)；当控制***(1)接收到各流量计检测到的数值超过预设值时，报警装置进行报警，提醒***附近人员注意危险，且监测单元(2)通过通信模块将危险信息发送至用户端(3)。
6.根据权利要求1所述的可实现多流量计同时校准的***，其特征在于，所述集水箱(8)内部安装有水位计，水位计连接至监测单元(2)。
7.根据权利要求1-5任一所述的可实现多流量计同时校准的***，其特征在于，所述控制***(1)还连接有云平台，云平台与客户端通信连接。
8.一种可实现多流量计同时校准的方法，其特征在于，包括以下步骤：
一、首先启动恒压水泵(11)，向集水箱(8)中加水；
二、打开电磁阀(4)，形成自循环水流***；通过控制***(1)内置的PID调节***，自动调节电磁阀(4)开度；
三、各流量计检测到的数值均传送至控制***(1)，控制***(1)将各流量计的检测数值实时保存；
四、通过压力检测装置(13)测得管道压力，并将压力数值传送至控制***(1)，控制***(1)自动算出标准流量；控制***(1)将各流量计的检测数值与标准流量相比较，得出相应的K系数；
五、控制***(1)将各流量计检测到的数值、标准流量数值、各流量计相应的K系数均通过监测单元(2)传送至用户端(3)，通过用户端(3)显示；用户端(3)，还用于控制电磁阀(4)和恒压水泵的开关。
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