一种压强时差测量管道流速的装置和使用方法

技术领域

本发明涉及流体管道技术领域，具体是一种利用同一管道压强时差测量管道流速的装置和方法。

背景技术

管道流速的测量方法主要有旋翼式水表、电磁流量计、超声波流量计和涡街流量计等，不仅安装麻烦，需要法兰盘连接，而且水表旋翼还会增加管道输水阻力，超声波、电磁流量计对水泵电机高速旋转产生的两相流气泡问题没有很好的解决办法误差较大。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供利用同一管道流体压强时差测量管道流速的装置和方法。

为解决上述问题，本发明所述的一种压强时差测量管道流速的装置包括压强触发处理器、存储器、流速输出模块、时钟和两个压强计，压强计均与压强触发处理器通信连接，压强触发处理器的信号输出端与流速输出模块连接、信号输入端与时钟连接，存储器与压强触发处理器双向通信连接。

进一步，所述压强触发处理器、存储器、流速输出模块、时钟和压强计的功能为：

压强计用于监测管道内压强，同时采集安装点对应位置的压强变化值，将该压强变化值传输至压强触发处理器，并由压强触发处理器存放在存储器中；

压强触发处理器作为装置的运算和控制核心，用于接收先发生变化的压强计的压强变化值以及对应时间点，捕捉和采集另一压强计达到该压强变化值时的对应时间点，并通过时间差计算流速值；

流速输出模块是将生成的流速值转换成数字信号输出的装置；

时钟用于获取达到压强变化值时，两个压强计所对应的时间点讯号；

存储器用于存放压强变化值和时间点数据信息。

本发明还公开了一种压强时差测量管道流速的装置的使用方法，为：两个压强计间隔设置于同一管道上，当管道内压强发生变化时，压强触发处理器触发压强时差运算机制，记录先发生变化的压强计所示压强变化值和对应时间点，同时开始捕捉另一个压强计的压强变化值，在其达到相同压强时记录对应时间点，时间点通过时钟获取，数据存放在存储器，处理器运算，然后将流速值输出到流速输出模块。

进一步，当管道内压强连续发生变化时，压强触发处理器将被周期性连续触发、连续运算，并通过流速输出模块连续输出对应的流速值。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

(1)本发明在同一管道上相隔一定距离安装两个压强计，通过记录达到相同压强时的时间值，然后利用时间差计算管道流体在压强计区间的平均流速及变化。

(2)本发明中由于压力计是对管道内流体的压力进行测量，可有效避免水泵电机高速旋转叶片叶尖产生的两相流气泡干扰流速测量的问题以及管道内流体不满的问题，测量结构更为准确。

(3)本发明在进行管道内流体的流速进行测量的同时，还可以实时测量管道内的压强，实现一种设备多种用途。

附图说明

图1为本发明结构原理框图；

图2为本发明实施例1的示意图；

图3为本发明实施例2的示意图。

具体实施方式

如图1所示的一种压强时差测量管道流速的装置，包括压强触发处理器、存储器、流速输出模块、时钟和两个压强计，压强计均与压强触发处理器通信连接，压强触发处理器的信号输出端与流速输出模块连接、信号输入端与时钟连接，存储器与压强触发处理器双向通信连接。将压强计分别安装于同一管道重力方向的管道下方，压强计用于监测管道内压强，同时采集安装点对应位置的压强变化值，将该压强变化值传输至压强触发处理器，并由压强触发处理器存放在存储器中；压强触发处理器作为装置的运算和控制核心，用于接收先发生变化的压强计的压强变化值以及对应时间点，捕捉和采集另一压强计达到该压强变化值时的对应时间点，并通过时间差计算流速值；流速输出模块是将生成的流速值转换成数字信号输出的装置；时钟用于获取达到压强变化值时，两个压强计所对应的时间点讯号；存储器用于存放压强变化值和时间点数据信息。

利用所述压强时差测量管道流速的装置测试管道流体流速时的使用方法为：两个压强计间隔设置于同一管道上，当管道内压强发生变化时，压强触发处理器触发压强时差运算机制，记录先发生变化的压强计所示压强变化值和对应时间点，同时开始捕捉另一个压强计的压强变化值，在其达到相同压强时记录对应时间点，时间点通过时钟获取，数据存放在存储器，处理器运算，然后将流速值输出到流速输出模块。

当管道内压强连续发生变化时，压强触发处理器将被周期性连续触发、连续运算，并通过流速输出模块连续输出对应的流速值。

如图2所示，本发明的工作过程为：两个压强计在同一管道上从前往后间隔S米依次设置，根据压强发生变化所在的位置，其工作过程分别为：

(1)当管道上游压强计先监测到压强变化，压强触发处理器将管道上游压强计定义为压强计A，记录所示压强变化值，并通过时钟获取时间点T1；同时，另外一个压强后发生变化的压强计定义为压强计B，开始捕捉压强计B的压强变化值和对应时间点，在压强计B达到与压强计A相同压强变化值时，通过时钟获取时间点T2，T1、T2、压强变化值均存放在存储器中，压强触发处理器将根据T1、T2并按照V＝S/(T2-T1)运算出管道内的平均流速值，然后将平均流速值通过流速输出模块输出。

(2)当管道下游压强计先监测到压强变化，压强触发处理器将管道下游压强计定义为压强计A，记录所示压强变化值，并通过时钟获取时间点T1；同时，另外一个压强后发生变化的压强计定义为压强计B，开始捕捉压强计B的压强变化值和对应时间点，在压强计B达到与压强计A相同压强时，通过时钟获取时间点T2，T1、T2、压强变化值均存放在存储器中，压强触发处理器将根据T1、T2并按照V＝S/(T2-T1)运算出管道内的平均流速值，然后将平均流速值通过流速输出模块输出。