专利名称：用于测定双向的非稳定的流体流的流量的设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于测定双向的非稳定流体流的流量的设备。
背景技术：
在EP1716393A1中公开一种上述类型的流量测量设备，在此涉及一种快速差压式 方法，其中根据测量点处存在的收缩，采用节流原理结合非稳定伯努利方程。

实用新型内容因此本实用新型的目的是，提供一种设备和一种方法，借以对于迅速波动的流能 够实时高精度地测定流量。为了实现该目的，按本实用新型的用于测定双向的非稳定的流体流的流量的设 备，包括一个测量管、一个确定流体压差的装置及一个确定流体密度的装置，以及一个分 析评价单元，在该分析评价单元中，基于所确定的流体压差和流体密度计算流量，其中，该 分析评价单元包括一个计算单元，用于在考虑压差和流速的加速度项的情况下实时求解流 速的非线性的常规的微分方程，该设备的特征在于，在测量管中设有两个(基本)彼此反向 平行的(antiparallel 逆平行)、并平行于流体流动方向布置的探测器，其中一个探测器 感测(Aufnehmen)总压力和另一个探测器感测静压力，以及，所述分析评价单元用于确定 由所述探测器感测到的总压力与静压力之间的压差。通过这种设备可实现实时准确地侧定 即使非稳定流体流的流量，因为通过考虑动压头保证，最直接和最准确地把流动方向和速 度转换为可测量的压力。通过对称的布置，对于流动方向改变的情况，两个探测器也能够交 换其功能。为了特别是在测量液体流的情况下从方程中消除重力的影响，本实用新型的另一 实施形式的特征在于，所述测量管和探测器(基本)水平地布置。为了进一步提高按本实用新型的设备的精度，该设备的特征可以在于，设有一个 另外的装置，用于测量非稳定流的流量，其中，在所述分析评价单元中实施用于通过把非稳 定流的非稳定伯努利方程的解的平均值与稳定流的解比较来校准非稳定伯努利方程的系 数的算法。还有一种实施形式，其特征在于，设有一个用于把非稳定流稳定为稳定流的稳定 装置以及一个另外的装置，该另外的装置用于测量稳定流的流量，其中，在所述分析评价单 元中实施用于通过把非稳定流的非稳定伯努利方程的解的平均值与稳定流的解比较来校 准非稳定伯努利方程的系数的算法，该实施形式用于进一步提高流量测量的精度。为了实现该目的，按本实用新型的用于侧定双向的非稳定的流体流的流量的方 法，包括确定压差；和在考虑确定的压差、流速的加速度项和流体的密度的情况下通过实 时求解流速的非稳定伯努利方程来计算流量；该方法的特征在于，确定总压力与静压力之 间的压差并且把该压差引入伯努利方程。按照一种有利的实施变型方案，在一些时刻用稳定流校准非稳定伯努利方程的系数。由此，通过参考系统能够至少校准微分方程对于稳定分量的项的系数，该参考系统不必 一定也要适用于非稳定流。按本实用新型方法的另一或补充的实施变型方案规定，在非稳定流稳定为稳定流 之后，通过把非稳定流的非稳定伯努利方程的解的平均值与对稳定流测得的参考值比较来 校准非稳定伯努利方程的系数。在参考系统的前面有稳定装置，使得参考系统不用(misst) 非稳定流的平均值。那么微分方程对于非稳定分量的系数能够这样调整成，使得由测量的 非稳定流计算出的平均值与参考系统的测量值一致。参考系统在这种情况下同样不必一定 也要适用于非稳定流。当然，在任何情况下都可以通过与参考系统的比较测量进行特别是非稳定分量的 系数的校准，例如基于超声波延迟时间进行，比较测量同样适合于非稳定流。通过本实用新型能够达到的有益效果是对于迅速波动的流能够实时高精度地测
定流量。

下面要参考附图更详细地描述本实用新型。图1以示意图示出按本实用新型的包括对称的双向的皮托管的设备，用于测定非 稳定流的流量。
具体实施方式
在用于流体流的测量管1中，彼此间隔开距离设有两个彼此反向定向的压力探测 器2、3，优选平行于流动方向取向，其中，相应指向流动方向的探测器3向一个压力传感器 的输入端传送静压力而与流动(方向)相反取向的探测器2向一个压力传感器的输入端传 送总压力。这两个压力传感器的输入端与一个分析评价单元4连接，在该分析评价单元中， 作为第一步骤，确定两个传感器的值之间的压差，其相应于动压头(Maudruck)。不仅对于测定体积流量而且对于测定质量流量都需要知晓在流动的流体的密度。 在此通常设定，在两个测量点之间的密度是近似不变的。密度的时间恒定性在本设备中实 施的方程的推导中并不是作为前提的，但时间恒定性对于近似方法当然同样能被设定。因 此，对于密度，可以通过在一定的时间间隔上(即准稳定)测量平均值或者根本通过给定固 定值(尤其对于液体这可以是很有意义的)来预先确定密度值。基于一维和无涡流的欧拉方程得出在分析评价单元中实施的公式
权利要求1.一种用于测定双向的非稳定的流体流的流量的设备，包括一个测量管(1)、一个 确定流体压差的装置及一个确定流体密度的装置，以及一个分析评价单元，在该分析评价 单元中，基于所确定的流体压差和流体密度计算流量，其中，该分析评价单元包括一个计算 单元，用于在考虑压差和流速的加速度项的情况下实时求解流速的非线性的常规的微分方 程，其特征在于，在测量管(1)中设有两个彼此反向平行的、并平行于流体流动方向布置的 探测器(2、3)，其中一个探测器⑵感测总压力和另一个探测器⑶感测静压力，以及，所述 分析评价单元用于确定由所述探测器感测到的总压力与静压力之间的压差。
2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述测量管(1)和探测器(2、3)水平地布置。
3.如权利要求1或2所述的设备，其特征在于，设有一个另外的装置，用于测量非稳定 流的流量，其中，在所述分析评价单元中实施用于通过把非稳定流的非稳定伯努利方程的 解的平均值与稳定流的解比较来校准非稳定伯努利方程的系数的算法。
4.如权利要求1或2所述的设备，其特征在于，设有一个用于把非稳定流稳定为稳定流 的稳定装置以及一个另外的装置，该另外的装置用于测量稳定流的流量，其中，在所述分析 评价单元中实施用于通过把非稳定流的非稳定伯努利方程的解的平均值与稳定流的解比 较来校准非稳定伯努利方程的系数的算法。
5.如权利要求3所述的设备，其特征在于，设有一个用于把非稳定流稳定为稳定流的 稳定装置以及一个另外的装置，该另外的装置用于测量稳定流的流量，其中，在所述分析评 价单元中实施用于通过把非稳定流的非稳定伯努利方程的解的平均值与稳定流的解比较 来校准非稳定伯努利方程的系数的算法。
专利摘要本实用新型涉及用于测定双向的非稳定的流体流的流量的设备，包括一个测量管(1)、一个确定流体压差的装置及一个确定流体密度的装置，以及一个分析评价单元，在该分析评价单元中，基于所确定的流体压差和流体密度计算流量，该分析评价单元包括一个计算单元，用于在考虑压差和流速的加速度项的情况下实时求解流速的非线性的常规的微分方程；为测定两个流动方向的总压力，该设备有两个基本彼此反向平行的并平行于流体流动方向布置的探测器，一个探测器(2)感测总压力和另一个探测器(3)感测静压力；分析评价单元用于确定由探测器感测到的总压力与静压力之间的压差。通过本实用新型，即使在迅速波动的流情况下也能够实时高精度地测量流量。
文档编号G01F1/36GK201858993SQ201020544750
公开日2011年6月8日 申请日期2010年9月28日 优先权日2009年9月28日
发明者克劳斯克里斯托夫·哈姆斯, 弗拉兹·格拉夫 申请人:Avl里斯脱有限公司