[发明专利]基于加速度幅值建模的涡街湿气流量测量方法

权利要求书

1.一种基于加速度幅值建模的涡街湿气流量测量方法，以三轴加速度探头为传感器测量涡致加速度波动信号，利用牛顿迭代算法进行湿气流量预测，包含以下步骤：

1)采集压力p、温度T和加速度计输出的加速度时序信号；

2)通过压力p和温度T分别计算气体密度ρ_g、液体密度ρ_l和液相表面张力σ；

3)通过加速度时序信号提取升力方向加速度幅值A和涡街脱落频率f_VS；

4)计算未进行过读修正的涡街流量计示值Q_g,apparent，将其作为气相体积流量Q_g的迭代初值，即Q_g,0＝Q_g,apparent，下标n＝0代表初值；

5)代入牛顿迭代格式进行求解：

上式中相关参数说明如下：

Q_g,n代表上次迭代结果，Q_g,n+1代表本次迭代结果；

D为管道公称直径；

a₁、a₂为常数系数，在干气工况下按照函数A₀＝a₁ρ_gexp(a₂U_sg)标定得到，A₀代表干气工况加速度幅值，气相表观流速U_sg＝4Q'_g/πD²，Q’_g为干气工况下的气相体积流量；b₁、b₂和b₃为常数系数，在湿气工况下按照函数A^*＝b₁We_g²+b₂We_g+b₃标定得到，其中，无量纲幅值A^*＝A/A₀，气相韦伯数

6)设定收敛阈值，比较前后两次迭代得到的气相体积流量，判断是否满足收敛条件即|Q_g,n+1-Q_g,n|/Q_g,n是否小于收敛阈值，若满足收敛条件，则迭代结束；若不满足收敛条件，则令n＝n+1，跳到步骤5)继续进行迭代求解，直至计算收敛为止；

7)由最近一次的迭代计算结果，得到气相体积流量Q_g。

2.根据权利要求1所述的涡街湿气分相流量测量方法，其特征在于，所采用三轴加速度探头选取电容模拟式微硅芯片作为加速度传感器。

3.根据权利要求1所述的涡街湿气分相流量测量方法，其特征在于，所采用三轴加速度探头选取电容模拟式微硅KX220-1071芯片作为加速度传感器。

4.根据权利要求1所述的涡街湿气分相流量测量方法，其特征在于，所述的加速度时序信号为升力方向加速度分量s(t)。

5.根据权利要求1所述的涡街湿气分相流量测量方法，其特征在于，步骤4)中，Q_g,apparent＝3600f_VS/K_v，其中，K_v为仪表系数，单位：m^-3。

6.根据权利要求1所述的涡街湿气分相流量测量方法，其特征在于，所述的收敛阈值为0.1％。

7.根据权利要求1所述的涡街湿气分相流量测量方法，其特征在于，利用最小二乘法对常数系数a₁、a₂进行标定。

8.根据权利要求1所述的涡街湿气分相流量测量方法，其特征在于，利用最小二乘法对常数系数b₁、b₂和b₃进行标定。