一种流量计管段的抗冻结构及方法

技术领域

本发明属于流量计管道技术领域，具体涉及一种流量计管段的抗冻结构，还涉及到有一种流量计管段的抗冻结构的使用方法。

背景技术

流量计：指示被测流量和(或)在选定的时间间隔内流体总量的仪表。简单来说就是用于测量管道或明渠中流体流量的一种仪表。流量计又分为有差压式流量计、转子流量计、节流式流量计、细缝流量计、容积流量计、电磁流量计、超声波流量计等。按介质分类：液体流量计和气体流量计，计量是工业生产的眼睛。流量计量是计量科学技术的组成部分之一，它与国民经济、国防建设、科学研究有密切的关系。做好这一工作，对保证产品质量、提高生产效率、促进科学技术的发展都具有重要的作用，特别是在能源危机、工业生产自动化程度愈来愈高的当今时代，流量计在国民经济中的地位与作用更加明显。工程上常用单位m3/h，它可分为瞬时流量(Flow Rate)和累计流量，瞬时流量即单位时间内过封闭管道或明渠有效截面的量，流过的物质可以是气体、液体、固体；在流量计使用的时候，管道容易发生冻结和泄露，然而市面上各种的流量计管道仍存在各种各样的问题。

如授权公告号为CN110243426A所公开的一种流量计管段的抗冻结构及方法，其虽然具有结构简单合理、耐压抗冻能力强、维护方便的特点，特别适用于管道内介质高压情况或管道内介质容易冷冻结冰而损坏流量仪表的现场工况，可广泛应用于管段式流量计仪表，尤其适合小管径防冻水表的抗冻结构，但是并未解决现有管道容易发生冻结，无法实现流通，以及不能够实现解冻和泄压，并且管道容易发生泄露，造成管道冻结的问题，为此我们提出一种流量计管段的抗冻结构及方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种流量计管段的抗冻结构及方法，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：一种流量计管段的抗冻结构，包括流量计管道，所述流量计管道上固定安装有控制盒，所述控制盒的上部固定安装有外部环境温度检测头，所述控制盒的一侧固定设有泄压口，所述控制盒的底部固定安装有检测头连接柱，所述检测头连接柱的底部固定安装有流量检测器和第一液位检测器，所述流量计管道的一侧固定安装有电磁阀控制器，所述电磁阀控制器的底端活动设有电磁阀柱，所述电磁阀柱的底部固定连接有电磁阀芯，所述流量计管道的底部活动设有载液盒，所述流量计管道的底部一端固定设有安装座，所述安装座的底部安装有第二液位检测器，所述流量计管道的外壁开设有加热腔，所述加热腔的内部固定安装有若干组加热环，若干组所述加热环均与所述控制盒电性连接，所述控制盒的底部固定设有连接管道，所述连接管贯穿连接在所述流量计管道的上部，所述连接管通过第一连接法兰固定连接在所述流量计管道的上部。

优选的，所述流量计管道的一端通过第二连接法兰连接有输送管道，所述输送管道的另一端固定设有第三连接法兰。

优选的，所述控制盒通过线缆管与所述电磁阀控制器连通，所述电磁阀控制器的内部固定安装有伺服电机，所述伺服电机的输出端与所述电磁阀柱固定连接。

优选的，所述载液盒与所述输送管道固定连接，所述流量计管道活动处于所述载液盒的内部。

优选的，所述第二液位检测器的底端处于所述载液盒的内部，所述第二液位检测器与所述控制盒电性连接。

优选的，所述控制盒的内部还包括有泄压阀，所述泄压阀的输出端与所述泄压口固定连通，所述泄压阀的输入端连通在所述流量计管道的内部。

优选的，所述控制盒的内部还设有控制芯片、数据处理和通讯模块，所述数据处理中包括有数据接受模块、数据检测模块和数据转换模块，所述通讯模块用于接受控制指令和发送数据信息。

优选的，所述控制盒的底端还固定安装有内部温度检测器，所述内部温度检测器、所述第一液位检测器和所述流量检测器的底端贴合在所述流量计管道的顶端。

一种流量计管段的抗冻结构的使用方法，包括有以下方法步骤：

S1、控制检测流量及管道内部的环境情况：通过流量计管道上部的控制盒对流量计管道内部的环境进行检测，通过检测头连接柱底端的第一液位检测器、流量检测器和内部温度检测器对流量及管道内部的环境，且第一液位计检测器检测流量计管道内部的液位，且流量检测器检测流量，并且内部温度检测器检测流量计管道的内部温度；

S2、通过控制盒上部的外部环境温度检测头对环境温度进行检测：通过外部环境温度检测头和内部温度环境检测器、第一液位检测器对内外环境进行检测，通过温度和液位确定流量计管道内部是否结冰；

S3、控制盒控制加热环对流量计管道进行加热：控制盒通过加热环对流量计管道进行加热处理，使得流量计管道内部的冰实现解冻；

S4、通过载液盒判定是否泄露：在流量计管道的下部设有载液盒，流量计管道在泄露的时候会流入到载液盒的内部，然后通过第二液位检测器对载液盒内部的液位进行检测，通过液位判定是否泄露，然后通讯传输泄露的数据信息，进行维修，防止泄露造成流量计管道造成冻结。

优选的，所述S中的外部环境温度检测头和内部温度环境检测器的计算公式如下：计算公式是V＝(NTC/(NTC+R))*VCC，

电压或电阻转化AD的计算方式为：

AD＝(V/VCC)*2^n＝(NTC/(NTC+R))*2^n，

V是输入的电压，VCC是标准电压，R为固定电阻，NTC为热敏电阻；所述第一液位检测器和第二液位检测器迎液面受到的压力来折算液位高度，计算公式为Ρ＝ρ.g.H+Po，公式中的P为传感器迎液面所受压力，ρ为被测液体密度，g为当地重力加速度，Po为液面上大气压，H为传感器投入液体的深度。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明通过若干组检测头实现对流量计管道内部和外部进行检测，通过对流量计管道的检测，可以确定流量计管道内部的环境，在流量计管道内部结冰的时候，通过控制盒控制加热环，实现对流量计管道进行加热处理，且在加热的时候，可能会产生大量的蒸汽，通过泄压阀实现泄压处理。

(2)本发明在流量计管道的下部设有载液盒，可以实现对流量计管道上泄露的液体进行收集，并且通过第二液位检测器实现对载液盒内部的液体进行检测，可以确定流量计管道是否泄露，防止泄露造成流量计发生冻结。

附图说明

图1为本发明的结构示意图之一；

图2为本发明的结构示意图之二；

图3为本发明的部分结构示意图之一；

图4为本发明的部分结构示意图之二；

图5为本发明的部分结构示意图之三；

图6为本发明的方法步骤流程示意图。

图中：1、流量计管道；2、控制盒；3、外部环境温度检测头；4、泄压口；5、检测头连接柱；6、流量检测器；7、第一液位检测器；8、电磁阀控制器；9、电磁阀柱；10、电磁阀芯；11、载液盒；12、安装座；13、第二液位检测器；14、加热腔；15、加热环；16、连通管道；17、第一连接法兰；18、第二连接法兰；19、输送管道；20、线缆管；21、第三连接法兰。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-图6，本发明提供一种技术方案：一种流量计管段的抗冻结构，包括流量计管道1，所述流量计管道1上固定安装有控制盒2，所述控制盒2的上部固定安装有外部环境温度检测头3，所述控制盒2的一侧固定设有泄压口4，所述控制盒2的底部固定安装有检测头连接柱5，所述检测头连接柱5的底部固定安装有流量检测器6和第一液位检测器7，所述流量计管道1的一侧固定安装有电磁阀控制器8，所述电磁阀控制器8的底端活动设有电磁阀柱9，所述电磁阀柱9的底部固定连接有电磁阀芯10，所述流量计管道1的底部活动设有载液盒11，所述流量计管道1的底部一端固定设有安装座12，所述安装座12的底部安装有第二液位检测器13，所述流量计管道1的外壁开设有加热腔14，所述加热腔14的内部固定安装有若干组加热环15，若干组所述加热环15均与所述控制盒2电性连接，所述控制盒2的底部固定设有连接管道16，所述连接管16贯穿连接在所述流量计管道1的上部，所述连接管16通过第一连接法兰17固定连接在所述流量计管道1的上部。

为了使得流量计管道1进行连通，本实施例中，优选的，所述流量计管道1的一端通过第二连接法兰18连接有输送管道19，所述输送管道19的另一端固定设有第三连接法兰21。

为了实现电磁阀控制器8进行通电连接，并且实现对电磁阀芯10进行控制调节，本实施例中，优选的，所述控制盒2通过线缆管20与所述电磁阀控制器8连通，所述电磁阀控制器8的内部固定安装有伺服电机，所述伺服电机的输出端与所述电磁阀柱9固定连接。

为了方便对载液盒11进行安装，本实施例中，优选的，所述载液盒11与所述输送管道19固定连接，所述流量计管道1活动处于所述载液盒11的内部。

为了使得第二液位器13的检测数据能够实现传输，本实施例中，优选的，所述第二液位检测器13的底端处于所述载液盒11的内部，所述第二液位检测器13与所述控制盒2电性连接。

为了在对流量计管道1进行加热解冻的时候，防止气压过大进行泄压处理，本实施例中，优选的，所述控制盒2的内部还包括有泄压阀，所述泄压阀的输出端与所述泄压口4固定连通，所述泄压阀的输入端连通在所述流量计管道1的内部。

为了实现对系统进行控制和对数据信息的处理传输，本实施例中，优选的，所述控制盒1的内部还设有控制芯片、数据处理和通讯模块，所述数据处理中包括有数据接受模块、数据检测模块和数据转换模块，所述通讯模块用于接受控制指令和发送数据信息。

为了防止对流量及管道1造成阻碍，并且便于进行检测，本实施例中，优选的，所述控制盒2的底端还固定安装有内部温度检测器，所述内部温度检测器、所述第一液位检测器7和所述流量检测器6的底端贴合在所述流量计管道1的顶端。

一种流量计管段的抗冻结构的使用方法，包括有以下方法步骤：

S1、控制检测流量及管道1内部的环境情况：通过流量计管道1上部的控制盒2对流量计管道1内部的环境进行检测，通过检测头连接柱5底端的第一液位检测器7、流量检测器6和内部温度检测器对流量及管道1内部的环境，且第一液位计检测器7检测流量计管道1内部的液位，且流量检测器6检测流量，并且内部温度检测器检测流量计管道1的内部温度；

S2、通过控制盒2上部的外部环境温度检测头3对环境温度进行检测：通过外部环境温度检测头3和内部温度环境检测器、第一液位检测器7对内外环境进行检测，通过温度和液位确定流量计管道1内部是否结冰；

S3、控制盒2控制加热环15对流量计管道1进行加热：控制盒2通过加热环15对流量计管道1进行加热处理，使得流量计管道1内部的冰实现解冻；

S4、通过载液盒11判定是否泄露：在流量计管道1的下部设有载液盒11，流量计管道1在泄露的时候会流入到载液盒11的内部，然后通过第二液位检测器13对载液盒11内部的液位进行检测，通过液位判定是否泄露，然后通讯传输泄露的数据信息，进行维修，防止泄露造成流量计管道1造成冻结。

为了实现对数据信息进行计算处理，本实施例中，优选的，所述S2中的外部环境温度检测头3和内部温度环境检测器的计算公式如下：计算公式是V＝NTC/NTC+R*VCC，

电压或电阻转化AD的计算方式为：

AD＝(V/VCC)*2^n＝(NTC/(NTC+R))*2^n，

V是输入的电压，VCC是标准电压，R为固定电阻，NTC为热敏电阻；所述第一液位检测器7和第二液位检测器13迎液面受到的压力来折算液位高度，计算公式为Ρ＝ρ.g.H+Po，公式中的P为传感器迎液面所受压力，ρ为被测液体密度，g为当地重力加速度，Po为液面上大气压，H为传感器投入液体的深度。

本发明的工作原理及使用流程：

第一步、控制检测流量及管道1内部的环境情况：通过流量计管道1上部的控制盒2对流量计管道1内部的环境进行检测，通过检测头连接柱5底端的第一液位检测器7、流量检测器6和内部温度检测器对流量及管道1内部的环境，且第一液位计检测器7检测流量计管道1内部的液位，且流量检测器6检测流量，并且内部温度检测器能够检测流量计管道1的内部温度；

第二步、通过控制盒2上部的外部环境温度检测头3对环境温度进行检测：通过外部环境温度检测头3和内部温度环境检测器、第一液位检测器7对内外环境进行检测，通过温度和液位确定流量计管道1内部是否结冰；

第三步、控制盒2控制加热环15对流量计管道1进行加热：控制盒2通过加热环15对流量计管道1进行加热处理，使得流量计管道1内部的冰实现解冻；

第四步、通过载液盒11判定是否泄露：在流量计管道1的下部设有载液盒11，流量计管道1在泄露的时候会流入到载液盒11的内部，然后通过第二液位检测器13对载液盒11内部的液位进行检测，通过液位判定是否泄露，然后通讯传输泄露的数据信息，进行维修，防止泄露造成流量计管道1造成冻结。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。