[发明专利]一种联动型工业流量精确计量方法

权利要求书

1.一种联动型工业流量精确计量方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一、工艺算法与计量过程数据交互；对现有的流量计量方法实行基于工艺的算法分析，让流量计在计量过程中，可以与距离该流量计最近的上游流动介质生产或运行情况进行工艺对比；完成工艺计算分析之后，即可得到流量计本身计量的理论数据；

步骤二、联动型计量过程的自校准；流量计在获取配料计量装置的数据之后，会与现有自身的计量数据进行比对；然后判断是否与理论的计量数据一致，如果一致或者误差在允许范围之内，则可以认定计量结果可信；如果误差超出允许范围，则需要流量计在计量过程中进行自校准；

流量计在计量过程中进行自校准的算法为：

同时要求满足：

式中：Q₁—经过工艺算法的理论计量数据

Q₁₀—未自校准时的流量计的瞬时流量

Q₁₁—未自校准时流量计的精度上限流量计算值

Q₁₂—未自校准时流量计的精度下限流量计算值

Q₁₃—经过自校准后流量计输出的流量值

Y—流量计中设定好的工艺误差数值，可设定

S₁—流量计的计量精度等级数值，可输入

如果自校准的结果不能满足对工艺误差设定数值的要求，则等待流量计的瞬时流量发生变化后，再继续重复上述的自校准算法，直至满足要求为止；如果经过多次自校准算法后，仍然无法满足上述要求，流量计发出报警信号，提示该流量计出现故障或性能不达标；

步骤三、上下游通讯及联动型修正算法；将现有流量计与上游流量计采用基于无线通讯协议的方式进行通讯互联，在互通的流量计内部加装无线发射和接收模块，并在流量计的芯片层植入自我修正算法；以确保在联动型流量计量过程中，下游流量计的精度下限计算数值的总和，不大于总管网流量计的自校准后输出值；且精度上限计算数值总和，不小于总管网流量计的自校准后输出值；即：流量计的自校准后输出值介于下游流量计的上下限之间；如果修正结果无法满足要求，则等待流量计的瞬时流量变化后再次重复上述修正算法，直到满足要求为止；且如果其中一个流量计经过多次修正仍不满足要求，则该流量计发出报警信号，提示流量计故障或不满足现场计量要求；

步骤四、针对上下游直管段的工况计量修正；根据上下游直管段长度不足的工业现场情况，进行工况计量修正；并将工况条件下的仪表系数作为工业现场计量依据，从而大幅度提高流量计量的可靠性；上下游直管段的工况计量修正，重点在于解决流量计的仪表系数问题，使得计量更加精确可信；流量计的流量计算公式为：

式中：q_m—管内流体质量流量

C—节流装置对应的流出系数，与结构参数运行参数有关

d—节流装置对应的节流孔直径

β—节流装置开孔与上游管道内径之比

ΔP—流体流经节流装置时所产生的差压值

ρ—流体流经节流装置时的密度

D—流体流经的管道内径

在上式中，管内流动的流体确定后，其在一定温度压力下的密度是已知的，一旦节流装置的几何尺寸确定，则其管道内径D、节流装置开孔与上游管道内径之比β均已确定，变量为差压ΔP、流出系数C及可膨胀系数ε；故进一步将上式改写为：

其中，K—节流装置在工况条件下的仪表系数，其表达式为：

在计量过程中，采用现场直管段数据及工况条件获得的仪表系数进行流量计算，以进一步提高计量精度。

2.根据权利要求1所述的联动型工业流量精确计量方法，其特征在于：所述步骤一，流量计获取各个配料计量装置数据的方法有两种：

(1)在各配料计量装置中设置无线发射接收模块，在流量计中设置无线发射接收模块；流量计通过无线模块可以分别获取来自各个配料计量装置的计量数据；以适应各种配料变化周期小的工业现场的使用需要；

(2)各配料计量装置中不设置无线模块，采用在虚拟无线发射设备中手动输入各配料设备的计量数据的方式；然后，通过虚拟无线发射设备将数据发给流量计；以适应配料变化周期大或配料基本不变的工业现场的使用需要。