[发明专利]一种带自诊断功能的涡轮流量计

说明书

本发明提供一种带自诊断功能的涡轮流量计，包括涡轮流量计本体和流量计电子模块，涡轮流量计本体包括流量计耐压壳体、涡轮测量芯以及高频脉冲发生器；流量计电子模块包括防爆壳体、脉冲测量与分析模块以及防爆格兰，涡轮流量计本体内流体流动驱动涡轮测量芯内的涡轮旋转，叶片旋转时经过高频脉冲发生器产生脉冲信号，脉冲测量与分析模块对高频脉冲发生器在一个或多个单位周期内产生脉冲信号，进行测量分析获得并保存涡轮流量计的实时测量值，并通过计算分析判定获得实时状态信息，脉冲测量与分析模块将实时测量值和实时状态信息通过通讯单元发送给第三方数据采集系统。

技术领域

本发明涉及流量计量及检定领域，尤其涉及一种带自诊断功能的涡轮流量计。

背景技术

涡轮流量计作为一种成熟稳定的流量测量仪表被广泛的应用在气体和液体流量贸易交接以及检定系统中，由于涡轮流量计为精密的旋转式机械流量计，使用的管道内通常存在各种异物，包括焊渣、固体腐蚀脱落物、凝结的液体等，在使用过程中涡轮流量计存在着被管道内流体冲击或者管道内异物损害的可能，此外长时间的运行也会导致流量计轴承磨损从而导致流量计测量精度下降，这使得涡轮流量计的状态判断/诊断非常重要。

通常情况下涡轮流量计使用两路独立的高频传感器输出脉冲用于叶轮状态判断，一路脉冲由涡轮叶轮直接触发高频脉冲传感器，另外一路脉冲由一个与涡轮同轴且齿数和涡轮叶轮叶片数相同的齿轮旋转触发高频脉冲传感器，上位流量计算机通过比较两路输出脉冲之间实时频率的差异来判断涡轮流量计叶轮是否受到损害，这种方式存在结构复杂成本高昂，而且必须依赖上位计算机才能实现对涡轮流量计叶轮检测，仍然无法实现对涡轮流量计轴承进行检测。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种带自诊断功能的涡轮流量计。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种带自诊断功能的涡轮流量计，包括涡轮流量计本体和流量计电子模块，所述涡轮流量计本体包括流量计耐压壳体、置于耐压壳体内的涡轮测量芯以及穿过耐压壳体作用于涡轮测量芯的高频脉冲发生器，所述涡轮测量芯内放置设有轴承和叶片的涡轮；所述流量计电子模块包括防爆壳体、置于防爆壳体内的脉冲测量与分析模块以及从防爆壳体侧面引出的防爆格兰，所述脉冲测量与分析模块内置通讯单元，所述流量计电子模块通过电子单元安装结构件安装在流量计耐压壳体上，所述电子单元安装结构件包裹所述高频脉冲发生器设置，所述涡轮流量计本体内流体流动驱动涡轮测量芯内的涡轮旋转，所述叶片旋转时经过高频脉冲发生器产生脉冲信号，所述脉冲测量与分析模块对高频脉冲发生器在一个或多个单位周期内产生脉冲信号，进行测量分析获得并保存涡轮流量计的实时测量值，并通过计算分析判定获得实时状态信息，所述实时测量值包括脉冲频率值、当前瞬时流量、叶片状态诊断值和轴承状态诊断值，所述实时状态信息包括超量程运行状态报警、超速运行状态报警、叶片状态报警、轴承状态报警；所述脉冲测量与分析模块将实时测量值和实时状态信息通过通讯单元发送给第三方数据采集系统，涡轮流量计中通过脉冲测量与分析模块对单个高频脉冲发生器在一个或多个单位周期内产生脉冲信号进行持续监测和分析，不仅结构精简，节约成本，还可以通过内置的脉冲测量与分析模块完成对叶片进行检测，还可以对轴承状态进行检测，针对检测数据进行分析，针对流量计存在的超量程运行、超速运行、叶片故障、轴承故障进行报警，用户可以通过实时状态信息做出决定对流量计进行使用、维修和维护，提高了工作效率。

进一步的，所述脉冲测量与分析模块获取单位周期内脉冲信号个数，并计算出脉冲频率值；所述脉冲测量与分析模块获取单位周期内脉冲幅值或脉冲波占空比，根据脉冲频率值、脉冲幅值或脉冲波占空比与所述涡轮流量计本体口径获取当前瞬时流量，所述脉冲测量与分析模块将脉冲频率值和当前瞬时流量保存到实时测量值，获得基础运行数值，不仅可以获得实时测量值，还可以为后续的监测、报警获得数据基础。

进一步的，所述脉冲测量与分析模块持续监测并比对相邻两个单位周期脉冲频率值，并记录脉冲频率在相邻两个单位周期内的脉冲频率变化值，将脉冲频率变化值保存为叶片状态诊断值。