[发明专利]一种利用管道本身或管道内障碍物的流量测量方法

权利要求书

1.一种利用管道本身或管道内障碍物的流量测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)选定管道本身或管道内部的支撑架、弯头、膨胀节、插入件、阀或分流器做测量元件；

(2)流场仿真，确定高低压取压位置

a.根据测量处管道的尺寸、结构进行建模，或管道内的障碍物的结构进行建模，根据温度、压力、流量工况参数进行流场仿真；

b.根据国家标准GB/T2624.2-2006，差压式流量计的质量流量方程为：

式中，G是质量流量kg/s，C是流出系数，ε是可膨胀系数，β是直径比β＝d/D，d是节流孔直径，D是管道内径，ΔP是计算差压P_a，γ是实际密度kg/m³

在仪表行业中，常将引入仪表系数K，令即可得到：

测量过程即按流量方程，已知仪表系数、密度，通过测量差压便可求得流量，而标定是测量的逆过程，就是已知流量、密度和差压求取仪表系数，即标定算法公式：

K的线性度决定流量计的精度，在一定的流量和密度情况下差压的大小决定最小流量的测量能力，所以K的线性度和差压的大小是选择取压点的标准；

c.根据上述原理便可从K的线性度和差压的大小选择出取压点：

设管道壁面压力为P₊，管道一组取压点壁面压力分别为P′_-和P_-，对应的差压分别为ΔP′和ΔP，便有：

ΔP′＝P₊-P′_-和ΔP＝P₊-P_-

对不同流量有：

ΔP_i′＝P_+i-P′_-i

式中，i是校验点，根据给出的最大、最小和常用流量可取三点进行计算i＝1,2,3

根据差压便可求得仪表系数，

根据K_i可求取平均仪表系数：

根据和K_i可求线性误差，

取δ_i最大值便可确定仪表系数最大线性误差δ_max；

d.比较原有的取压点的线性误差和设定的两组取压点的线性误差，选择线性误差较小作为最终的取压点，进而确定了障碍物流量计取压点的取压位置；

(3)数字化标定，确认K值和准确度

根据差压便可求得仪表系数，

根据K_i可求取平均仪表系数：

根据和K_i可求线性误差，

取δ_i最大值便可确定仪表系数最大线性误差δ_max；

(4)连接差压变送器、温度、压力信号进入计算仪，输入标定的K值，组成一套流量计进行测量。