阅读说明：本技术 流量传感器检定系统 (Flow sensor verification system ) 是由 肖素艳 穆培祥 胡维 于 2021-07-26 设计创作，主要内容包括：本申请提供了一种流量传感器检定系统,解决了现有技术中的单一流量控制器无法实现宽量程比的待测流量计以及单一检测系统无法实现不同类型气体流量计的检定的问题。流量传感器检定系统包括管道回路,以及设置于管道回路中的标准组件；标准组件包括选通组件和与选通组件连接的多个标准流量计,选通组件用于选择多个标准流量计之一与管道回路连通,多个标准流量计的量程不同。(The application provides a flow sensor verification system, has solved the problem that the single flow controller among the prior art can't realize the flowmeter to be measured of wide range ratio and single detecting system can't realize the examination of different grade type gas flowmeter. The flow sensor verification system comprises a pipeline loop and a standard component arranged in the pipeline loop; the standard assembly comprises a gating assembly and a plurality of standard flowmeters connected with the gating assembly, wherein the gating assembly is used for selecting one of the plurality of standard flowmeters to be communicated with the pipeline loop, and the measuring ranges of the plurality of standard flowmeters are different.)

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

图1为本申请第一实施例提供的流量传感器检定系统的结构框图。如图1所示，流量传感器检定系统10包括管道回路，设置于管道回路中的标准组件11、待测组件12和变频风机13。

其中，变频风机13用于控制管道回路中的检测介质的流速。标准组件11包括选通组件110和与选通组件110连接的多个标准流量计，即多个标准流量计并联设置，多个标准流量计的量程不同。选通组件110用于选择多个标准流量计之一与管道回路连通。待测组件12包括串联设置的至少一个待测流量计。多个标准流量计包括最低量程标准流量计和最高量程标准流量计，每个待测流量计的量程大于或等于最低量程标准流量计的量程并且小于或等于最高量程标准流量计的量程。

在一个实施例中，选取标准流量计时，根据待测流量计的量程灵活组合，即确保所选择的一个或多个标准流量计覆盖待测流量计的全量程。具体而言，当需要多个标准流量计才能完成待测流量计的全量程检定时，可以设置该多个标准流量计中具有相邻量程的两个标准流量计具有10％左右的覆盖区域。例如，待测流量计所需的测量范围为0.3L/min～250L/min，则可以选择两个标准流量计，包括第一标准流量计和第二标准流量计，第一标准流量计的测量范围为0.2L/min～20L/min，第二标准流量计的测量范围为15L/min～300L/min。

在一个实施例中，选取标准流量计时，根据待测流量计的量程和精度灵活组合。具体而言，不同类型的流量计的量程比不同，例如热式质量流量计的量程比一般大于300:1，涡轮式流量计的量程比一般为10:1等。对于任一类型的流量计而言，量程的中间区段，例如，量程的10％～90％区间内的流量检测精度最高。因此，仍以上例中的待测流量计为例，为了确保检定精度，待测流量值为2L/min～18L/min范围内时，选择第一标准流量计；待测流量值为44L/min～272L/min范围内时，选择第二标准流量计，以确保每种量程的标准流量计的读数均位于量程中间区段。

这种情况下，利用流量传感器检定系统10进行待测流量计标定的过程包括：首先，控制选通组件110选通第一标准流量计；其次，控制变频风机13以预定频率旋转；接着，记录被选定的第一标准流量计的标准读数和待测流量计的实际读数。调整预定频率，重复执行上述过程直至第一标准流量计的测量范围不再满足需求。然后，控制选通组件110选通第二标准流量计，再次调整预定频率并重复上述和选通第一标准流量计时相同的执行过程，直至第二标准流量计的测量范围不再满足需求。之后，便可以利用多个标准读数对待测流量计的实际读数进行校正。

根据测量原理的不同，流量计可以被划分为多种类型。在本实施例中，标准流量计和待测流量计的类型分别选自热式质量流量计、涡轮式流量计、差压流量计、超声波流量计中的至少一种。多个标准流量计的类型相同或不同。当待测流量计的数量为多个时，多个待测流量计的类型相同或不同。在对待测流量计进行检定时，所选择的标准流量计的类型可以是任意的，即所选择的标准流量计的类型可以和待测流量计的类型相同，也可以和待测流量计的类型不同。可见，流量传感器检定系统10既适用于同一类型的多种量程的待测流量计检定，也适用于多种类型的多种量程的待测流量计检定。

根据本实施例提供的流量传感器检定系统10包括选通组件110和与选通组件110连接的多个不同量程的标准流量计，对于宽量程比的待测流量计，可以通过选通组件110依次选通多个标准流量计，分别利用该多个标准流量计检定待测流量计的不同测量区间，从而实现宽量程比的待测流量计的检定。可见，该流量传感器检定系统10适用于宽量程比的待测流量计的检定，而且该流量传感器检定系统10的成本低于多个不同量程的流量控制器的总成本。与此同时，通过在待测组件12中串联多个待测流量计，可以实现待测流量计的匹配检定，提高检定效率。

应当理解，当待测流量计的量程比较小，例如待测流量计的量程小于或等于至少一个标准流量计的量程时，可以仅利用一个标准流量计实现待测流量计的全量程检定。

图2为本申请第二实施例提供的流量传感器检定系统的结构框图。如图2所示，在本实施例中，流量传感器检定系统20还包括数据采集模块15和控制器16。数据采集模块15用于采集选通组件110选通的标准流量计的标准读数和至少一个待测流量计的待测读数。控制器用于根据标准读数对待测读数进行检定。在一示例中，数据采集模块15为数据采集卡。在一示例中，控制器15为工控机。工控机成本低廉，兼容性强。这种情况下，分别利用数据采集模块15和控制器16代替人进行数据记录和数据处理，节省人力成本，同时也提高了流量传感器检定系统20的自动化程度。

图3为本申请第三实施例提供的流量传感器检定系统的结构框图。如图3所示，在本实施例中，流量传感器检定系统30中的选通组件110包括与多个标准流量计一一对应连接的多个电磁开关元件。在一示例中，电磁开关元件为电磁阀。控制器16用于根据接收到的控制指令控制变频风机13以预定频率旋转，确定预定频率对应的输出流量，并根据输出流量，结合预存的输出流量-标准流量计量程-电磁开关元件的对应关系，控制与输出流量对应的电磁开关元件开启。

具体而言，预定频率通常是人为设置好的，通过输入设备，例如触控显示屏、按钮、鼠标或键盘等传输给控制器16。控制器16接收到包含预定频率的控制指令后控制变频风机14以该预定频率旋转，并根据预定频率，结合公式(其中，n为转速；f为频率；s为变频风机的电极对数；Q₁为转速为n₁时的流量；Q₂为转速为n₂时的流量)，计算得到预定频率对应的输出流量。

在输出流量-标准流量计量程-电磁开关元件的对应关系中，输出流量和标准流量计量程之间的对应关系是人为设置的。在一个实施例中，输出流量和标准流量计量程之间的对应关系根据标准流量计的量程和/或精度灵活组合，具体组合过程参见图1所示实施例，这里不再赘述。标准流量计量程-电磁开关元件之间的对应关系是由系统连接关系决定的。

表1为本申请一实施例提供的输出流量-标准流量计量程-电磁开关元件的对应关系表。如表1所示，标准组件11包括3个标准流量计，该3个标准流量计的量程分别为9m³/min，27m³/min，45m³/min；该3个标准流量计对应的输出流量分别为0.5～9m³/min，6～27m³/min，25～45m³/min，该3个标准流量计对应的电磁开关元件的编号分别为1,2,3。

表1输出流量-标准流量计量程-电磁开关元件的对应关系表

输出流量(m<sup>3</sup>/min)	标准流量计量程(m<sup>3</sup>/min)	电磁开关元件(编号)
			0.5～9	9	1
6～27	27	2
			25～45	45	3

在一个实施例中，如表1所示，输出流量-标准流量计量程-电磁开关元件的对应关系中不同标准流量计量程对应的输出流量的交集为空集，即不同标准流量计量程对应的输出流量不交叉。这种情况下，与预定频率对应的输出流量仅对应一个标准流量计，从而便于从多个标准流量计中选择匹配的标准流量计。软件算法简单，易实现。应当理解，在其他实施例中，也可以设置不同标准流量计量程对应的输出流量的交集不是空集，即不同标准流量计量程对应的输出流量存在交集。这种情况下，需要进一步设定条件，以便于从与预定频率匹配的多个标准流量计中进一步选通一个最匹配的标准流量计。在一个实施例中，选择与输出流量适配的低量程标准流量计。例如，参阅表1，当输出流量为8m³/min时，选择量程为9m³/min的标准流量计，即选通电磁开关元件1。

图4为本申请第四实施例提供的流量传感器检定系统的结构框图。如图4所示，在本实施例中，标准流量计和待测流量计的气道平行。例如，多个标准流量计的气道在竖直方向或水平方向上平行设置，至少一个待测流量计的气道共轴线。这样，可以提高气流稳定性。

在一个实施例中，如图4所示，管道回路包括第一区段A和第二区段B。第一区段A的下游侧连接选通组件110，第一区段A的上游侧的位置是可选的。例如，第一区段A的上游侧连接层流部件17(下文具体描述)；又例如，第一区段的上游侧连接变频风机13。第二区段B连接标准组件11和待测组件12。流量传感器检定系统40还包括多个管道支架(如图4中带斜线阴影的矩形框所示)，该多个管道支架分别位于第一区段A和第二区段B。管道支架用于固定管道回路，减小高速气流产生的管道振动现象，进而减小气流波动，进一步提高气流稳定性。

在一个实施例中，流量传感器检定系统40还包括设置于管道回路中的稳流装置。稳流装置起到稳定气流的作用，确保管道回路中的气体处于高流速状态时，例如，气体流速大于或等于500m³/h时，流量传感器检定系统40仍具有足够的稳定性和高精度。

具体而言，稳流装置包括层流部件17，层流部件17位于标准组件11的上游侧，即层流部件17位于变频风机13和标准组件11之间。层流部件17用于稳定气流，减小涡流。在一示例中，层流部件17为多根并列设置的毛细管，或者蜂窝部件、扇形部件等等。通过在标准组件11的上游侧设置层流部件17，可以确保进入标准组件11的气流平稳，从而保证标准流量计的读数更准确。

如图4所示，稳流装置还包括气体循环稳定腔18，用于在气体进入变频风机13之前对气体进行均压处理。在一个实施例中，气体循环稳定腔18为筛网围成的罐状结构，筛网上的网孔可以起到均衡气压的作用，网孔的形状和大小可以根据实际需要合理设置。变频风机13位于气体循环稳定腔18内，变频风机13的出风口连通管道回路。这种情况下，外部气体先通过气体循环稳定腔18以平衡气压，之后再进入变频风机13内，提高了气流稳定性，缓解了因气流不稳定导致标准流量计读数不平稳的问题。

应当理解，本实施例提供的流量传感器检定系统40同时包括层流部件17和气体循环稳定腔18。在其他实施例中，流量传感器检定系统40可以仅包括层流部件17和气体循环稳定腔18中的一者。

图5为本申请第五实施例提供的流量传感器检定系统的结构框图。如图5所示，流量传感器检定系统50还包括设置于管道回路中的消音装置191和过滤器192。其中，消音装置191用于降低气流产生的噪音。在一示例中，消音装置191为消音器。管道回路包括位于气体循环稳定腔18内的出风口，消音装置191位于气体循环稳定腔18内，并设置在出风口处。过滤器192位于变频风机13和标准组件11之间，具体位于变频风机13和层流部件17之间。过滤器192用于过滤变频风机13输出的气体中的颗粒、油污和水汽等杂质，防止污染管道回路、标准组件11和待测组件12。

在一个实施例中，如图5所示，流量传感器检定系统50还包括设置于管道回路中的转换接头(如图5中带格子阴影的矩形框所示)，转换接头用于连接软管段和硬管段，第一区段A和第二区段B均位于硬管段。软管段的材质例如为塑料，硬管段的材质例如为不锈钢。具体而言，流量传感器检定系统50中设置有2个转换接头，该2个转换接头均位于气体循环稳定腔18外部。其中，一个转换接头用于连接第一软管段的下游侧和硬管段的上游侧，第一软管段的上游侧连接变频风机13的出风口；另一个转换接头用于连接硬管段的下游侧和第二软管段的上游侧，第二软管段的下游侧连接消音装置191。设置软管段的好处在于，软管连接比较灵活，不受位置限制。而且软管段距离标准组件11和待测组件12较远，不会影响检定精度。

应当理解，本实施例提供的流量传感器检定系统50同时包括消音装置191和过滤器192。在其他实施例中，流量传感器检定系统50可以仅包括消音装置191和过滤器192中的一者。

为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外，此描述不意图将本申请的实施例限制到在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例，但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合。