[发明专利]多相哥氏流量计

说明书

本案是申请号为200480008564.4、发明名称为“多相哥氏流量计”、申请日为2004年2月10日的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及流量计。

背景技术

流量计可提供关于传输经过导管或流管的物质的信息。例如，质量流量计可提供传输经过导管的物质的质量读数。同样，密度流量计，或者密度计，可提供流经导管的物质的密度读数。质量流量计也可提供物质的密度读数，因此也可得出体积流率的读数。

例如，哥氏质量流量计量是以哥利奥里斯效应为基础的，其中流经导管的物质成为沿径向流动的质量而受到哥氏力的作用并因此经受加速度。许多哥氏式质量流量计可通过使一围绕正交于导管长度的枢转轴的导管进行正弦振荡而诱发哥氏力。在这种质量流量计中，流动的液体质量所经受的哥氏反作用力被传递给导管本身并表现导管在转动平面中哥氏力矢量方向上的挠度或偏移。

发明内容

按照一项整体方案，一种流量计包括可振动的流管；激励器，连接于流管并用于激发流管中的运动；传感器，连接于流管并用于感测流管的运动以及生成传感器信号；以及控制器，经连接以接收传感器信号，该控制器用于确定经过流管的二相流内第一相的第一流率并确定二相流内第二相的第二流率。

各种实施方案可以包含一个或多个下述特征。例如，第一相可包含一气体，第二相可包含一液体。

控制器用于输入由流量计检测到的二相流的视得密度并输出该二相流的校正密度。控制器用于根据视得密度与校正密度之间的理论关系式，或者根据视得密度与校正密度之间的经验关系式(诸如，视得密度与校正密度之间的表格储存关系)来校正视得密度。

控制器用于输入由流量计检测到的二相流的视得质量流率并输出该二相流的校正质量流率。控制器可用于根据视得质量流率和校正质量流率之间的理论或实际关系，例如表格关系，对视得质量流率进行校正。

控制器用于输入由流量计检测到的二相流的视得第一相份额，该视得第一相份额确定出二相流中第一相的量，并且输出二相流的校正第一相份额。控制器可用于输入由在流量计外部的相份额传感器检测到的二相流的第一相份额。

控制器可用于根据二相流中检测密度和检测质量流率的校正值来确定第一流率和第二流率。控制器可用于根据确定二相流中第一相的量的检测第一相份额的校正值来确定第一流率和第二流率。控制器可用于根据第一相和第二相的密度分别确定第一流率和第二流率。

控制器可用于根据第一流率和第二流率分别确定第一相的第一表面速度和第二相的第二表面速度。控制器可用于根据第一表面速度和第二表面速度确定二相流的流动状态。控制器可用于根据第一相的平均速度和第二相的平均速度确定第一相与第二相之间的滑移速度。控制器可用于根据第一和第二表面速度，所确定的流动状态，或滑移速度对第一流率和第二流率进行校正，由此获得校正第一流率和校正第二流率。

按照另一整体方案，一种方法包括确定经过流管的二相流的整体密度，该二相流包括第一相和第二相；确定二相流的整体质量流率；并且根据整体密度和整体质量流率确定第一相的第一质量流率。

各种实施方案可包括一种或多种下述特征。例如，第二相的第二质量流率可根据整体密度和整体质量流率予以确定。在确定整体密度时，可确定二相流的视得整体密度，而视得整体密度可经校正以获得整体密度。

当校正视得整体密度时，视得整体密度可输入到一将视得整体密度关系于校正整体密度的理论关系式中去，或者可输入到一将视得整体密度关系于校正整体密度的经验关系式中去。

当校正视得整体密度时，可输入第一相的第一密度。可根据整体密度、第一相的第一密度和第二相的第二密度来确定二相流的第一相份额。当确定第一相的第一质量流率时，第一质量流率可根据第一相份额和第一密度予以确定。

第一相的第一表面速度和第二相的第二表面速度可根据第一质量流率和第二质量流率分别进行确定。二相流的流动状态可根据第一表面速度和第二表面速度进行确定。第一相与第二相之间的滑移速度可根据第一相的平均速度和第二相的平均速度进行确定。可根据第一和第二表面速度、所确定的流动状态或者滑移速度对第一流率和第二流率进行校正。

第一相可以包含一气体，第二相可包含一流体。

按照另一整体方案，流量计控制器包含密度校正系统，该系统用于输入二相流的视得密度并输出该二相流的校正密度，该二向流包括第一相和第二相；质量流率校正系统，用于输入该二相流的视得质量流率并输出该二相流的校正质量流率；以及液流组分质量流率确定系统，用于根据校正密度和校正质量流率来确定第一相的第一质量流率。