专利名称：流动液体重量的在线计量系统及计量方法
技术领域：
本发明涉及流体计量装置，具体是用于测量流动液体重量的计量装置及计量方法。
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背景技术：
现有技术中计量流动液体的重量采用数字流量计计量出流过液体的体积，然后乘以其比重，间接得出流过液体的重量。在不确定流经液体比重的情况下，确定流过的重量就比较困难。
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发明内容
本发明的目的在不确定流经液体比重的情况，在线计量流过液体的重量。
本发明是一种流动液体重量的在线计量系统及计量方法，在流体传输管道中取一段管道长度的空间安装与流体传输管道直径相等的计量管道(3)，计量管道(3)与传输管道之间用软管(2)连接，在计量管道(3)的下方安装称重传感器(6)，数字流量计(4)安装在计量管道(3)的端口，该系统由称重传感器(6)、数字流量计(4)、运算放大器(9)、A/D转换器(10)、I/O接口(11)、计算机(12)、记录终端(13)、打印终端(14)、显示终端(15)组成，其中称重传感器(6)将信号传输给运算放大器(9)，经A/D转换器(10)、I/O接口输入给计算机(12)，数字流量计(4)将信号经I/O接口(11)传输给计算机(12)，计算机(12)将处理结果输出给记录终端(13)、打印终端(14)和显示终端(15)。
其计量方法为取计量管道长度(L)为10的整数倍，每个采样区间的长度为(I)，采样次数n＝L/I，每次采样重量为(Gi)，其特征在于动态采样次数m＞n，经m次采样后通过计量管道(3)的液体重量为G(m)＝(m-n)Gi/n。
采样时间间隔为s，动态采样时间为(t)，其特征在于以时间为单位统计通过计量管道(3)中的液体重量为G(t)＝sG(m)。
本发明的有益之处为计量管道(3)的两端都有软管(2)与液体传输管道相连接，作为流体重量计量的基本装置，当液体通过计量管道(3)并经安装于计量管道(3)下方的称重传感器(6)对被测液体进行离散采样时，其所采集的数据配合本发明的方法，可以得到准确的被测流体的重量。
图1为本发明计量管道、重量和流量采样元件在流体传输管道上的安装位置示意图，图2为本发明计量系统的结构框图。
具体实施例方式
如图1所示，在液体传输管道中取一段管道长度的空间安装计量管道(3)，计量管道(3)与液体传输管道之间用软管(2)连接。在计量管道(3)的下方安装称重传感器(6)。称重传感器反映出来的是整个计量管道(3)上方全部物料的重量。计量管道(3)的直径与液体传输管道的直径相等，长度为L。计量管道(3)下部分别支撑在称重传感器(6)及转轴(8)上，称重传感器(6)及转轴(8)分别安装在底盘(7)上。数字流量计(4)安装在计量管道(3)的端部。管接头(1、5)用来与液体传输管道连接，管接头(1、5)固定在底盘(7)上。
如图2所示，本发明的计量系统由称重传感器(6)、数字流量计(4)、运算放大器(9)、A/D转换器(10)、I/O接口(11)、计算机(12)、记录终端(13)、打印终端(14)、显示终端(15)组成，其中称重传感器(6)将信号传输给运算放大器(9)，经A/D转换器(10)、I/O接口输入给计算机(12)，数字流量计(4)将信号经I/O接口(11)传输给计算机(12)，计算机(12)将处理结果输出给记录终端(13)、打印终端(14)和显示终端(15)。
称重传感器(6)将被测重量转换成电信号，该电信号经运算放大器(9)放大后传送到A/D转换器(10)，转换成数字信号，数字量信号通过I/O接口传送到计算机(12)。计量管道(3)重量提前可以测量，安装后进行实测标定。计算机(12)接受重量信息后，将计量管道(3)的标定重量扣除。数字流量计(4)将测量到的流量转换成数字量直接经I/O接口(11)传输到计算机(12)。
本发明的方法为用计量管道承载某个时刻一段长度为(L)的被测量流体的重量；而采样区间(I)远远小于(L)。液体流动时，某个时刻计量管道的承载长度为(L)，每有一段采样区间(I)长的液体流出计量管道，便有一段采样区间(I)长的液体流入计量管道。这就意味着每一小段的液体通过计量管道的承载长度(L)时，都会被采样n＝L/I次。经过计算机数据处理后，可获得较高的计量精度。
取计量管道(3)的长度L为10的整数倍；数字流量计(4)测得的流量为体积流量，并以数字量的形式直接传输到计算机(12)。
设定采样次数采样次数n的设定以保证每一个微小单位重量的液体通过计量管道的承载区间L时，被多次采样。采样次数n越大，称重精度越高。但计算量也就越大。优先将采样次数n设定为10，使计算简便。
采样时间间隔s由于管道的内径是定值，因此计量管道的长度L内的液体体积也是定值。采样次数n就决定了每次采样的液体体积。体积流量计测得的流量为体积流量，从而可以得到采样时间间隔s。
每次采样所得重量值为Gi。
计量管道动态条件下的采样次数m。由于计量管道长度L的存在，应取m＞n。以保证每微小单位被测流体都经过了完整的计量过程。
经m次采样后得到的通过计量管道长度L的液体重量为G(m)＝(m-n)Gi/n。
如果需要以时间为单位统计通过计量管道的长度L的液体重量，则G(t)＝sG(m)。
权利要求
1.流动液体重量的在线计量系统，在流体传输管道中取一段管道长度的空间安装与流体传输管道直径相等的计量管道(3)，计量管道(3)与传输管道之间用软管(2)连接，在计量管道(3)的下方安装称重传感器(6)，数字流量计(4)安装在计量管道(3)的端口，其特征在于该系统由称重传感器(6)、数字流量计(4)、运算放大器(9)、A/D转换器(10)、I/O接口(11)、计算机(12)、记录终端(13)、打印终端(14)、显示终端(15)组成，其中称重传感器(6)将信号传输给运算放大器(9)，经A/D转换器(10)、I/O接口输入给计算机(12)，数字流量计(4)将信号经I/O接口(11)传输给计算机(12)，计算机(12)将处理结果输出给记录终端(13)、打印终端(14)和显示终端(15)。
2.流动液体重量的在线计量方法，取计量管道长度(L)为10的整数倍，每个采样区间的长度为(l)，采样次数n＝L/l，每次采样重量为(Gi)，其特征在于动态采样次数m＞n，经m次采样后通过计量管道(3)的液体重量为G(m)＝(m-n)Gi/n。
3.根据权利要求2所述的流动液体重量的在线计量方法，采样时间间隔为s，动态采样时间为(t)，其特征在于以时间为单位统计通过计量管道(3)中的液体重量为G(t)＝sG(m)。
全文摘要
流动液体重量的在线计量系统及计量方法，计量管道(3)与传输管道之间用软管(2)连接，在计量管道(3)的下方安装称重传感器(6)，数字流量计(4)安装在计量管道(3)的端口，该系统由称重传感器(6)、数字流量计(4)、运算放大器(9)、A/D转换器(10)、I/O接口(11)、计算机(12)、记录终端(13)、打印终端(14)、显示终端(15)组成，其中称重传感器(6)将信号传输给运算放大器(9)，经A/D转换器(10)、I/O接口输入给计算机(12)，数字流量计(4)将信号经I/O接口(11)传输给计算机(12)，计算机(12)将处理结果输出给记录终端(13)、打印终端(14)和显示终端(15)。
文档编号G01G17/04GK1847803SQ20051009631
公开日2006年10月18日 申请日期2005年11月1日 优先权日2005年11月1日
发明者王宏 申请人:兰州理工大学