用于精确地测量通过例如流管的圆筒形部件的流体的流量速率的小体积校验仪装置和方法。精确圆孔圆筒和活塞可被构造成带有阀装置，从而在所述活塞从一个位置向相对位置行进时允许流体流过环形通道。加速度计传感器可被安装到活塞以通过将加速度数据对时间数据积分来连续地检测在管内行进的活塞的速度。体积流量速率可通过将该速度与流管的面积相乘来自动计算。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
实施例总体涉及流量计校验系统和方法。实施例还涉及小体积校验仪及其方法。实施例还涉及加速度计传感器。实施例还涉及对流体的流量速率的测量。
技术介绍
仪表校验仪和流量校验部件允许已知的可追踪体积来模拟实际的操作条件并且测试和验证流量计的性能。SVP（小体积校验仪）或者活塞校验仪可被采用以准确地（例如，0.02％的容差）测量流体流动过程中的流量并且标定在密闭输送（例如，管线等）中采用的流量测量设备。小体积校验仪通常包括精磨圆筒，其带有定位在关键位置以检测活塞冲程的开始和结束的传感器。冲程的体积此后可被用来验证在测试下由该设备测量的体积。 用于在固定体积测量的方面标定液体流量传感器的传统小体积校验仪通常利用定位在该小体积校验仪的静止框架上的一对固定位置光学狭缝检测器和安装到经过这些光学狭缝传感器的活塞杆上的标记。这种小体积校验仪能够基于校验仪杆标记经过这两个光学传感器所需要的时间量（例如，时间差）来测量活塞速度。不幸的是，这种光学传感器难以对准并且需要非常精确的放置，这给校验仪制造和安装增加了成本和复杂性。而且，如果这种传感器没有对准，那么移动的杆可能撞击并损坏传感器。另外，这种光学传感器通常被安装到金属棒上并且光学传感器之间的距离取决于该棒的温度。因此，温度传感器、发送器、和补偿算法必须被添加到校验仪装置，这增加了另一程度的复杂性和成本。再者，这种光学传感器测量平均速度，而不是实际考虑加速度曲线，这可能导致不准确的数据采集和较差的性能。 基于上面所述，相信存在对用于测量流量速率的改善的小体积校验仪装置和方法的需要。还存在对改善的加速度计传感器的需要，该传感器准确地测量在管内行进的活塞的速度，这将在本文中被更具体地描述。
技术实现思路
提供前面的
技术实现思路
是为了促进对所公开实施例特有的一些创新特征的理解，并不是为了作为完整描述。可通过将全部说明书、权利要求、附图和摘要作为一个整体来获得对本文描述的实施例的各个方面的充分理解。 因此，为改善的仪表校验系统和方法做准备是所公开的实施例的一个方面。 为用于测量流量速率的改善的小体积校验仪装置和方法做准备是所公开的实施例的另一方面。 为用于准确地测量在圆柱形物体，例如管，内行进的活塞的速度的改善的加速度计传感器做准备是所公开的实施例的又一方面。 现在将如本文所描述地实现前述的方面和其它的目标和优点。本文公开了用于精确地测量通过管的流体的流量速率的小体积校验仪装置和方法。该装置包括精确圆孔圆筒和活塞，活塞被构造成带有阀装置以在活塞从一个（例如，下游）位置行进到相对的（例如上游）位置时允许流体穿过环形通道。加速度计传感器可被安装到该活塞以通过相对于时间积分加速度数据来连续地感测在精确圆孔圆筒（例如，管，流管等）内行进的活塞的速度。体积流量速率可通过将该速度与流管的面积相乘来计算。 构造成与该装置相关联的处理器可被采用以利用双测时法脉冲插值方法来标定流体流量，这还提供了少量仪表脉冲计数。加速度计传感器发送对应通过加速度数据的积分而测量的速度的两个时间脉冲信号给处理器。加速度计可被安装到活塞上并且在活塞离开校验仪装置时在流体流的外部。加速度计也可被安装在流体流内。加速度数据可通过例如，有线的、无线的、或光学通信技术被发送给处理器。 如果加速度计传感器位于圆孔圆筒内并与流体直接接触，那么可通过位于加速度计传感器内的温度监测和补偿算法单元来执行对由流体温度所影响的圆孔的热膨胀的温度补偿。可通过处理器来开始校验运行，其提供并处理指示以将活塞拉到上游位置中。此后，活塞可被从例如链驱动返回机构上解除闩锁。沿着管行进的低阻力活塞自由地跟随流体的流动，并且对流动流的可能影响最少。当活塞被释放时，流动通过阀通过弹簧张力而关闭并且活塞速度被与流体速度同步。 当加速度计传感器已被启动时并且在活塞已经被释放并且与流体流同步之后，脉冲信号可被发送到处理器以开始计时序列。在到达结束时，另一脉冲信号可被发送给处理器以停止计时序列。在装置内的流体压力将活塞的外周进一步推向下游，打开流动通过阀，由此允许流动继续，并且管线压力中的脉动或浪涌几乎没有。活塞以与液体相同的速率行进并且开始了加速度计传感器数据采集以确定流量速率的测量。 活塞在一个轴线内行进并且速度以相对可预测的方式单调地增加。加速度计传感器可计算活塞速度而没有对准和温度敏感性问题。流量速度中的变化可被加速度计传感器感测到以验证流体流内的上游或下游的流量计的准确性，并且如果速度在活塞的整个行进中都变化就可提供警报信号。附图说明 附图中的全部单独的视图中相同的附图标记指的是同样的或功能类似的元件，附图被包含在说明书中并形成说明书的一部分，附图进一步示出了本专利技术并且，与本专利技术的具体描述一起，用来解释本专利技术的原理。 图1说明了根据一个实施例的与在流体流的外部安装在活塞上的加速度计传感器相关联的小体积校验仪装置的框图；图2说明了根据另一个实施例的与在流体流的内部安装在活塞上的加速度计传感器相关联的小体积校验仪装置的框图；图3说明了根据公开的实施例的与加速度计传感器相关联的小体积校验仪装置的示意图；以及图4说明了根据公开的实施例的高水平操作流程图，其说明了用来利用加速度计传感器精确地测量通过管的流体的流量速率的方法的逻辑操作步骤。具体实施方式 在这些非限定性示例中讨论的特定值和构造可被改变，并且它们被引用只是用来说明至少一个实施例而不是用来限制其范围。 现在将参照附图更加全面地描述实施例，附图中示出了本专利技术的示例性实施例。本文中公开的实施例可以许多不同的形式体现，并且不应该被理解为被限制于本文公开的实施例；相反，这些实施例被提供以使得本公开将是透彻的和完全的，并且全面地将本专利技术的范围传达给本领域技术人员。通篇中同样的标记指示同样的元件。本文中被使用时，术语“和/或”包括相关的被列项的一个或多个的任意和全部的组合。 本文使用的术语是仅用于描述特定实施例的目的而不是用来限制本专利技术。在本文中使用时，单数形式的“一”、“一个”和“该”意在也包括复数形式，除非上下文清楚地另有指示。还应该理解的是，术语“包括”和/或“包含”，当在说明书中被使用时，具体说明了所述特征、整体、步骤、操作、元件、和/或部件的存在，但不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或它们的组的存在或添加。 图1说明了根据所公开的实施例的与在流体流的外部安装在活塞130上的加速度计传感器150通信的小体积校验仪装置100的框图。小体积校验仪装置100可基于没有液压或气动技术的简单机械操作而正常工作。装置100提供了关于流体流的恒定温度并且通过最小化在测量导管内和周围的流体的压力差维持了测量导管的恒定基本体积。装置100可利用电子脉冲计数计数，例如，双测时法操作，来标定流体的流量速率。 装置100通常包括精确圆孔圆筒120（例如，流管），其具有流动进口110和流动出口190。精确圆孔圆筒120可维持和容纳活塞130，该活塞130构造成带有流动通过阀装置1本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种小体积校验仪装置，包括： 具有流动进口和流动出口的精确圆孔圆筒； 由所述精确圆孔圆筒保持并在其内容纳的活塞，所述活塞构造成带有流动通过阀装置，其在所述活塞从下游位置向上游位置行进时允许流体从所述流动进口流到所述流动出口并经过环形通道并且确定所述流体的流量速率的测量；以及 加速度计传感器，其安装到所述活塞并且通过对加速度数据对所述活塞在所述上游位置和所述下游位置之间移动的时间量进行积分来连续地检测所述活塞的速度，所述速度乘以流管的面积来计算所述流体的体积流量速率。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.09.21 US 13/2381711.一种小体积校验仪装置，包括：
具有流动进口和流动出口的精确圆孔圆筒；
由所述精确圆孔圆筒保持并在其内容纳的活塞，所述活塞构造成带有流动通过阀装置，其在所述活塞从下游位置向上游位置行进时允许流体从所述流动进口流到所述流动出口并经过环形通道并且确定所述流体的流量速率的测量；以及
加速度计传感器，其安装到所述活塞并且通过对加速度数据对所述活塞在所述上游位置和所述下游位置之间移动的时间量进行积分来连续地检测所述活塞的速度，所述速度乘以流管的面积来计算所述流体的体积流量速率。
2.如权利要求1所述的装置，还包括处理器，其接收至少两个时间脉冲信号，所述信号对应通过对来自所述加速度计传感器的加速度数据进行积分而测量的所述速度。
3.如权利要求2所述的装置，其中所述处理器利用提供少量仪表脉冲计数的双测时法脉冲插值来标定所述流体的所述流量速率。
4.如权利要求1所述的装置，还包括：
与所述加速度计传感器通信的处理器；以及
用于将所述加速度数据传输到所述处理器的通信模式。
5.如权利要求1所述的装置，其中所述加速度计传感器在所述流体的所述流的外部被安装到所述活塞。
6.一种小体积校验仪装置，包括：
具有流动进口和流动出口的精确圆孔圆筒；
由所述精确圆孔圆筒保持并在其内容纳的活塞，所述活塞构造...
【专利技术属性】
技术研发人员：CS拉森，
申请(专利权)人：霍尼韦尔国际公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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