[發(fā)明專利]流量計(jì)檢驗(yàn)方法和系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200980112974.6
• 申請日: 2009-02-27
• 公開（公告）號: CN102007385A
• 公開（公告）日: 2011-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐納德·戴;勞森·斯科特·坦納
• 申請（專利權(quán)）人: 丹尼爾度量和控制公司
• 主分類號: G01F25/00
• 分類號: G01F25/00;G01F13/00;G01F1/58
• 代理公司: 中原信達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11219
• 代理人: 鄒璐;樊衛(wèi)民

相關(guān)申請的交叉引用

本申請要求2008年2月27日提交的名稱為“Flow?Meter?Proving?Method?and?System”的美國臨時(shí)申請No.61/031,992的優(yōu)先權(quán)。

背景技術(shù)

在已從地底取出碳?xì)浠衔镏螅?jīng)由管道將流體流(諸如原油或天然氣)從一個(gè)地方運(yùn)輸?shù)搅硪粋€(gè)地方。希望準(zhǔn)確地知道在流中流動(dòng)的流體的量，并且尤其當(dāng)流體轉(zhuǎn)手時(shí)、即“密閉輸送”時(shí)，更需要準(zhǔn)確知道流體量。

儀表檢驗(yàn)方法“檢驗(yàn)”流量計(jì)測量的準(zhǔn)確度。稱作檢驗(yàn)儀的裝置用于對測量管道中的液態(tài)或氣態(tài)碳?xì)浠衔锂a(chǎn)品的吞吐體積的流量計(jì)進(jìn)行校準(zhǔn)。檢驗(yàn)儀具有被校準(zhǔn)為已知和可接受的準(zhǔn)確度標(biāo)準(zhǔn)、諸如由美國石油學(xué)會(huì)(API)或國際接受的ISO標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的準(zhǔn)確度標(biāo)準(zhǔn)的精確已知體積。檢驗(yàn)儀的精確已知的體積可限定為通過諸如彈性體球或活塞的置換器的通道在兩檢測開關(guān)之間轉(zhuǎn)移的產(chǎn)品的體積。將由檢驗(yàn)儀轉(zhuǎn)移的已知體積與儀表的吞吐體積相比較。如果從比較中產(chǎn)生零體積差或允許誤差，則在允許的公差極限范圍內(nèi)認(rèn)為流量計(jì)是準(zhǔn)確的。如果體積差超出允許的極限，則提供指示流量計(jì)可能不準(zhǔn)確的證據(jù)。于是，調(diào)節(jié)儀表吞吐體積，以反映如檢驗(yàn)儀所識別的實(shí)際流動(dòng)體積。可通過儀表校正因數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)。

一種類型的儀表是脈沖輸出儀表，其可包括渦輪計(jì)、正排流量計(jì)、超聲波儀、科里奧利儀、或漩渦計(jì)。舉例來說，圖1A和1B圖解了用于檢驗(yàn)諸如渦輪計(jì)的儀表12的系統(tǒng)10。基于流體流11內(nèi)渦輪狀結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)的渦輪計(jì)產(chǎn)生電脈沖15，其中，各脈沖與體積成比例，并且脈沖速率與體積流動(dòng)速率成比例。參考圖2，可通過使置換器24在檢驗(yàn)儀20的導(dǎo)管22中首先流過上游檢測器16、然后流過下游檢測器18來使儀表體積與檢驗(yàn)儀體積相關(guān)。在檢測器16、18之間的導(dǎo)管22的體積是校準(zhǔn)的檢驗(yàn)儀體積。流動(dòng)置換器24首先觸發(fā)或啟動(dòng)(trip)檢測器16，使得向處理器或計(jì)算機(jī)26指示開始時(shí)間t₁₆。然后，處理器26經(jīng)由信號線14從儀表12收集脈沖15。流動(dòng)置換器24最后啟動(dòng)檢測器18，以指示停止時(shí)間t₁₈，以及因此對于置換器24的單次通過而言收集的脈沖15的序列17。在單次置換器通過校準(zhǔn)的檢驗(yàn)儀體積期間由渦輪計(jì)12產(chǎn)生的脈沖15的數(shù)量17表示儀表在時(shí)間t₁₆至?xí)r間t₁₈期間測量的體積。通過將檢驗(yàn)儀體積與由儀表測量的體積比較，可對如由檢驗(yàn)儀所限定的體積吞吐量來校正儀表。

圖3圖解了利用渡越時(shí)間技術(shù)來檢驗(yàn)超聲波流量計(jì)52的另一系統(tǒng)50。當(dāng)采用超聲波時(shí)，這意味著穿過流體流51來回發(fā)送超聲波信號，并且可基于超聲波信號的各種特性來計(jì)算流體流動(dòng)。超聲波儀分批地產(chǎn)生流動(dòng)速率數(shù)據(jù)，其中每個(gè)批包括在一段時(shí)間(例如一秒)期間穿過流體來回發(fā)送的許多組超聲波信號。由儀表確定的流動(dòng)速率對應(yīng)于在批次的時(shí)間段上的平均流動(dòng)速率，而非在特定時(shí)間點(diǎn)處的流動(dòng)速率。

有些檢驗(yàn)儀是單向的，意味著置換器在檢測器之間沿一個(gè)方向移動(dòng)，并需要置換器操作裝置。參考圖1B和4，其他的檢驗(yàn)儀是雙向的，其中，單個(gè)置換器24在校準(zhǔn)的儀表檢驗(yàn)儀筒或?qū)Ч?2內(nèi)來回循環(huán)，該校準(zhǔn)的儀表檢驗(yàn)儀筒或?qū)Ч?2具有在其中由一對檢測器16、18的間距限定的檢驗(yàn)部25。檢驗(yàn)部25包括校準(zhǔn)的檢驗(yàn)儀體積。參考圖1B，四通閥60控制置換器的雙向運(yùn)動(dòng)。在第一位置中，四通閥60允許流體從管道13通過導(dǎo)管62并經(jīng)由導(dǎo)管64進(jìn)入檢驗(yàn)儀回路29。流體在推動(dòng)置換器從第一位置通過檢驗(yàn)部25的同時(shí)沿第一方向流過檢驗(yàn)儀回路29。置換器停止在超出檢測器18的第二位置，并且流體經(jīng)由導(dǎo)管66循環(huán)回到四通閥60中，并經(jīng)由導(dǎo)管68進(jìn)入管道13。然后，可將四通閥60觸發(fā)至第二位置，其中來自管道13的流體通過管道68、通過四通閥60、通過導(dǎo)管66、通過檢驗(yàn)部25、通過導(dǎo)管64、和回到四通閥60中并經(jīng)由導(dǎo)管62進(jìn)入管道13。在該流體流動(dòng)期間，置換器從第二位置到超出檢測器16的第一位置來回循環(huán)。可由諸如處理器26的流量計(jì)算機(jī)發(fā)布用于四通閥60的觸發(fā)命令。“經(jīng)過”可以指的是置換器沿一個(gè)方向通過檢驗(yàn)部并超出檢測器的單次通過。“試運(yùn)轉(zhuǎn)(trial?run)”是指置換器沿一個(gè)方向、然后沿另一方向的運(yùn)動(dòng)，即置換器從其初始位置并返回的兩次通過。