CN113776725B - 远距离压力测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种远距离压力测量装置，包括压力引出管、压力传感器、至少两个集气器和至少两个截止阀；所述压力引出管的第一端用于连通待测压管路，第二端设有至少两个分支，每个所述分支分别与一个所述集气器连通，每个所述分支与所述集气器的连通管路上均安装有一个所述截止阀；所述压力传感器安装于所述压力引出管。通过控制截止阀中的一个或数个的开闭，可以控制压力引出管与不同的一个或多个集气器连通，从而改变压力引出管和集气器构成的共振腔的共振频率并使之避开待测压管路的压力扰动频率，避免共振现象对压力测量结果的干扰，提高压力测量的精度。

Description

远距离压力测量装置

技术领域

本发明涉及测量仪器技术领域，尤其涉及一种远距离压力测量装置。

背景技术

目前，在需要测量液体管路压力，但现场环境存在高温、强电磁干扰等因素，难以就近布置压力传感器时，常采用设置压力引出管引出压力信号，在较远处布置压力传感器，实现远距离压力测量的方法。这种方法的缺陷在于，管路内可能存在气泡，影响测量精度。

发明内容

本发明提供一种远距离压力测量装置，用以解决现有技术中通过压力引出管远距离测量液体管路压力的测量精度不高的缺陷。

本发明提供一种远距离压力测量装置，包括压力引出管、压力传感器、至少两个集气器和至少两个截止阀；所述压力引出管的第一端用于连通待测压管路，第二端设有多个分支，每个所述分支分别与一个所述集气器连通，每个所述分支与所述集气器的连通管路上均安装有一个所述截止阀；所述压力传感器安装于所述压力引出管。

根据本发明提供的远距离压力测量装置，所述至少两个集气器包括第一集气器、第二集气器和第三集气器，所述第一集气器、所述第二集气器和所述第三集气器中至少有两个容积不同。

根据本发明提供的远距离压力测量装置，所述第一集气器、所述第二集气器和所述第三集气器的容积比为1：2：4。

根据本发明提供的远距离压力测量装置，各所述集气器容积相同，在所述远距离压力测量装置的工作状态下，通过控制所述截止阀的开启数量调节与所述压力引出管接通的所述集气器的总容积。

根据本发明提供的远距离压力测量装置，还包括控制器，所述控制器与所述压力传感器通信连接；所述控制器用于根据预设的所述压力传感器与所述待测压管路的高度差对所述压力传感器的压力数据进行校正。

根据本发明提供的远距离压力测量装置，所述多个截止阀均为电控阀，所述多个截止阀分别与所述控制器连接。

根据本发明提供的远距离压力测量装置，所述压力传感器安装于所述压力引出管的第一端和任一所述截止阀之间。

根据本发明提供的远距离压力测量装置，还包括多个排气阀，每个所述集气器均设有排气孔，所述排气阀一一对应的安装于所述排气孔。

本发明提供的远距离压力测量装置，通过设置多个集气器，且每个集气器和压力引出管之间安装有截止阀，则通过控制截止阀中的一个或数个的开闭，可以控制压力引出管与不同的一个或多个集气器连通，从而改变压力引出管和集气器构成的共振腔的共振频率并使之避开待测压管路的压力扰动频率，避免共振现象对压力测量结果的干扰，提高压力测量的精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的远距离压力测量装置的结构示意图。

附图标记：

1：压力引出管； 11：第一分支； 12：第二分支；

13：第三分支； 2：集气器； 21：第一集气器；

22：第二集气器； 23：第三集气器； 3：截止阀；

4：压力传感器。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明实施例提高一种远距离压力测量装置，包括压力引出管1、压力传感器4、至少两个集气器2和至少两个截止阀3。压力引出管1的第一端用于连通待测压管路，第二端设有至少两个分支，每个分支分别与一个集气器2连通，每个分支与集气器2的连通管路上均安装有截止阀3；压力传感器4安装于压力引出管1。

其中，集气器2为具有一定容积的腔体的壳体，壳体某一面上设有通孔，通孔用于连通压力引出管1，从而收集压力引出管1引出的液体。

压力引出管1的第一端连通于待测压管路，用于引出待测压管路中的液体，从而引出待测压管路中的压力信号。压力引出管1的第二端设有的分支数量与集气器2数量相同，每一分支均连通于一个集气器2的通孔，从而将液体排入集气器2。

截止阀3的数量和集气器2的数量相同，每个集气器2和压力引出管1的连通管路上分别安装有一个截止阀3。各集气器2通过截止阀3与压力引出管1选择性接通。当一个截止阀3处于开启状态而其它截止阀3处于关闭状态，与开启的截止阀3对应的集气器2被连通于压力引出管1。当多个截止阀3处于开启状态，与开启的截止阀3对应的多个集气器2均被连通于压力引出管1。

比如，在一些实施例中，远距离压力测量装置包括第一集气器21和第二集气器22，压力引出管1的第二端设有第一分支11和第二分支12。第一分支11连通于第一集气器21的通孔，两者的连通管路上安装有一个截止阀3。第二分支12连通于第二集气器22的通孔，两者的联通管路上安装有另一个截止阀3。

其中，在一个实施例中，第一集气器21和第二集气器22容积不同，远距离压力测量装置具有两种工作状态。在第一工作状态下，连通于第一集气器21的截止阀3开启而另一个截止阀3关闭，在第二工作状态下，连通于第一集气器21的截止阀3关闭而另一个截止阀3开启。在另一个实施例中，第一集气器21和第二集气器22容积不同，远距离压力测量装置具有三种工作状态，其第一工作状态和第二工作状态如上所述，第三工作状态下两个截止阀3均开启。在又一个实施例中，第一集气器21和第二集气器22容积相同，远距离压力测量装置具有两种工作状态。第一工作状态下，两个截止阀3中的任一个开启而另一个关闭，第二工作状态下，两个截止阀3均开启。

可以理解，由于集气器2的腔体和压力引出管1共同构成共振腔，具有一定的共振频率，当待测压管路的压力扰动频率与共振腔的共振频率接近时，会发生共振现象，导致压力传感器4的压力数据发生波动并造成较大误差，且共振频率与集气器2的腔体容积有关。因此，通过控制切换多个截止阀3中的某一个开启而其它关闭，可以使压力引出管1连通于不同容积的集气器2，改变共振腔容积，从而使共振频率避开待测压管路的压力扰动频率。通过控制不同个数的截止阀3开启，可以使压力引出管1和多个集气器2构成多个共振腔，使整体共振频率发生变化，也能使共振频率避开待测压管路的压力扰动频率。

因此，本发明提供的远距离压力测量装置，通过设置多个集气器2，各集气器2选择性连通于压力引出管1，使共振频率可调，可以避开待测压管路的压力扰动频率，从而提高压力传感器4的测量精度。

在上述实施例的基础上，本发明的一些实施例中，远距离压力测量装置还包括第三集气器23，第一集气器21、第二集气器22和第三集气器23中至少有两个容积不同。

比如，在一个实施例中，第一集气器21、第二集气器22和第三集气器23的容积均不同，第一集气器21、第二集气器22和第三集气器23分别连通于压力引出管1的第一分支11、第二分支12和第三分支13。可以控制三个截止阀3中的一个开启，使远距离压力测量装置在三种共振频率不同的共振腔之间切换。或者控制三个截止阀3中的某一个或某两个或全部开启，使远距离压力测量装置在七种共振频率不同的共振腔之间切换。在另一个实施例中，第一集气器21和第二集气器22容积不同，第三集气器23和第一集气器21容积相同，控制三个截止阀3中的某一个或某两个或全部开启，使远距离压力测量装置在五种共振频率不同的共振腔之间切换。

可选的，在一个实施例中，第一集气器21、第二集气器22和第三集气器23的容积比为1：2：4。对应的，当第一集气器21、第二集气器22和第三集气器23分别与压力引出管1选择性连通时，其构成的共振腔的共振频率比例为0.5：0.71：1。

在上述实施例的基础上，本发明的另一些实施例中，各集气器2容积相同，在远距离压力测量装置的工作状态下，通过控制截止阀3的开启数量调节与压力引出管1接通的集气器2的总容积。

比如，在一个实施例中，至少两个集气器2包括第一集气器21、第二集气器22和第三集气器23，三者容积均相同。通过控制一个截止阀3开启、两个截止阀3开启或三个截止阀3开启，使与压力引出管1接通的集气器2的总容积可以为三种情况，使远距离压力测量装置在三种共振频率不同的共振腔之间切换。

值得说明的是，远距离压力测量装置中的集气器2数量可以根据实际需求设定为三个、四个或四个以上，截止阀3和分支的数量随集气器2数量而调整，本发明对此不做限定。通过控制连通于不同集气器2的截止阀3的开闭，以及通过控制开启的截止阀3的个数，可以使远距离压力测量装置具有多个不同的工作状态，每个不同的工作状态中连通压力引出管1的集气器2的总容积均不同，从而实现改变共振频率的作用。

在上述实施例的基础上，可选的，远距离压力测量装置还包括控制器。控制器与压力传感器4通信连接，控制器用于根据预设的压力传感器4与待测压管路的高度差对压力传感器4的压力数据进行校正。

可选的，压力传感器4为无线压力传感器，其压力数据通过无线传输至控制器。

可以理解，由于压力传感器4与待测压管路可能存在高度差，压力传感器4测量的压力数据并不直接等于待测压管路中的液压。在确定远距离压力测量装置的安装位置时，预先确定压力传感器4和待测压管路的高度差，控制器获取压力传感器4的压力数据后，根据已知的高度差对压力数据进行校正，从而获得准确的待测压管路的压力数据。

在上述实施例的基础上，可选的，多个截止阀3均为电控阀，多个截止阀3分别于控制器连接。

比如，在一个实施例中，远距离压力测量装置包括第一集气器21、第二集气器22和第三集气器23，第一集气器21、第二集气器22和第三集气器23的容积均不同且分别与压力引出管1的第一分支11、第二分支12和第三分支13连接，三个截止阀3分别安装于第一分支11、第二分支12和第三分支13。控制器首先控制第一分支11上的截止阀3开启而其它两个截止阀3关闭，待测压管路中的液体通过压力引出管1灌满第一集气器21，控制器读取压力传感器4的压力数据并进行校正。当压力数据波动超过预设值时，控制器控制第二分支12上的截止阀3开启而其它两个截止阀3关闭，待液体灌满第二集气器22后控制器再次读取压力传感器4的压力数据并进行校正。以此类推，当压力数据波动再次超过预设值时，控制器依次控制第三分支13上的截止阀3开启而其它两个截止阀3关闭、第一分支11上的截止阀3关闭而其它两个截止阀3开启、第二分支12上的截止阀3关闭而其它两个截止阀3开启、第三分支13上的截止阀3关闭而其它两个截止阀3开启、三个截止阀3均开启，直至获得稳定的压力数据。

或者，在另一个实施例中，控制器首先控制三个截止阀3均开启，在第一集气器21、第二集气器22和第三集气器23均充满液体后，控制器控制某一个截止阀3继续开启而其它两个截止阀3关闭，并根据压力数据波动情况控制不同的截止阀3开启和控制截止阀3的开启个数。

在上述实施例的基础上，压力传感器4安装于压力引出管1的第一端和任一截止阀3之间。

比如，在一个实施例中，压力引出管1上设有分支起始点，与集气器2连通的各分支从分支起始点开始延伸，压力传感器4安装于压力引出管1第一端到分支起始点之间，液体流经压力传感器4而进入各分支和各集气器2。因此，当任一截止阀3开启时，压力传感器4均与对应集气器2连通。

在另一个实施例中，每个截止阀3和对应的集气器2之间均安装有一个压力传感器4。当一个截止阀3开启而其它截止阀3关闭时，安装于开启的截止阀3与对应集气器2之间的压力传感器4用于测量待测压管路的压力。可选的，各压力传感器4均与控制器连接，各截止阀3均为电控阀并于控制器连接，控制器获取各压力传感器4的压力数据并根据各压力传感器4的安装高度对各压力传感器4的压力数据分别校正。控制器控制某一截止阀3开启时，获取与该截止阀3对应的压力传感器4的压力数据。

在上述实施例的基础上，远距离压力测量装置还包括多个排气阀，每个集气器2均设有排气孔，多个排气阀一一对应的安装于排气孔。在液体通过压力引出管1灌入集气器2的过程中，首先打开该集气器2的排气阀，使该集气器2与大气连通，从而液体能够灌入集气器2，待灌满后关闭该排气阀。可选的，排气阀均为电控阀，排气阀与控制器连接。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种远距离压力测量装置，其特征在于，包括：压力引出管、压力传感器、至少两个集气器、至少两个截止阀和多个排气阀；

所述压力引出管的第一端用于连通待测压管路，引出待测压管路中的液体，第二端设有至少两个分支，每个所述分支分别与一个所述集气器连通，所述集气器用于容置液体，每个所述集气器均设有排气孔，所述排气阀一一对应的安装于所述排气孔，所述排气阀用于排出待测压管路中的气体，所述集气器的数量可以根据实际需求设定为三个或四个以上，所述截止阀和分支的数量随所述集气器数量而调整，通过控制连通于不同集气器的截止阀的开闭，以及通过控制开启的截止阀的个数，可以使远距离压力测量装置具有多个不同的工作状态，每个不同的工作状态中连通所述压力引出管的集气器的总容积均不同，从而实现改变共振频率的作用；

所述压力传感器安装于所述压力引出管。

2.根据权利要求1所述的远距离压力测量装置，其特征在于，所述至少两个集气器包括第一集气器、第二集气器和第三集气器，所述第一集气器、所述第二集气器和所述第三集气器中至少有两个容积不同。

3.根据权利要求2所述的远距离压力测量装置，其特征在于，所述第一集气器、所述第二集气器和所述第三集气器的容积比为1：2：4。

4.根据权利要求1所述的远距离压力测量装置，其特征在于，各所述集气器容积相同，在所述远距离压力测量装置的工作状态下，通过控制所述截止阀的开启数量调节与所述压力引出管接通的所述集气器的总容积。

5.根据权利要求1所述的远距离压力测量装置，其特征在于，还包括控制器，所述控制器与所述压力传感器通信连接；所述控制器用于根据预设的所述压力传感器与所述待测压管路的高度差对所述压力传感器的压力数据进行校正。

6.根据权利要求5所述的远距离压力测量装置，其特征在于，所述多个截止阀均为电控阀，所述多个截止阀分别与所述控制器连接。

7.根据权利要求1所述的远距离压力测量装置，其特征在于，所述压力传感器安装于所述压力引出管的第一端和任一所述截止阀之间。