[發明專利]一種大口徑流量計在線校準的方法

有效

• 申請號: 201110397310.8
• 申請日: 2011-12-02
• 公開（公告）號: CN102494742A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發明（設計）人: 錢政;趙曉東;陳妮亞
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G01F25/00
• 分類號: G01F25/00
• 代理公司: 北京慧泉知識產權代理有限公司 11232
• 代理人: 王順榮;唐愛華

技術領域

本發明涉及一種大口徑流量計在線校準的方法，屬于流量計檢測技術領域。

背景技術

隨著城市化的發展，用水量和排放量的增加，大口徑流量計的需求量不斷增加，且在水庫引水、源水進水廠、自來水出廠、污水處理和污水排放等領域得到廣泛應用，但相應地，流量計在長期使用后所面臨的精度問題也日益突出。

目前國內外使用的大口徑流量計包括電磁流量計、超聲流量計、孔板流量計等。其中電磁流量計是一種根據法拉第電磁感應定律來測量管內導電介質體積流量的感應式儀表，其精度可達(0.2～0.5)％，超聲波流量計是以“速度差法”為原理，測量圓管內液體流量的儀表，其精度為0.5％，而孔板流量計是由節流件和差壓計組成，當充滿管道的流體流經管道內的節流裝置時，在節流件附近造成局部收縮，流速增加，通過其上、下游兩側產生靜壓力差，根據流體力學中的伯努利方程可推導出差壓與流量之間的關系，從而可求得流體的流量值，其精度為1％～2％。對于孔板流量計尤其是大口徑的孔板流量計，由于其精度相對較低，且受安裝條件和使用條件的影響較大，因此在大口徑管道流量測量中使用較少。對于電磁流量計，由于其測量精度相對較高，而超聲流量計具有安裝方便的特點，因此這兩種流量計在大口徑管道流量測試中得到了廣泛的應用。這些大口徑流量計在長期使用后會面臨精度校準的問題，對于電磁流量計，是目前大口徑管道中測試精度最高的一種流量計，采用其它的流量計無法達到精度校準的要求。而對超聲流量計進行校準時，采用電磁流量計作為標準表對其進行校準，雖然滿足了精度校準要求，但大口徑電磁流量計的費用要遠遠高于超聲流量計本身。

綜上所述，現有的校準大口徑流量計的方法存在如下問題：

(1)對電磁流量計，采用超聲流量計對其進行比對校準，由于超聲流量計的精度低于電磁流量計的精度，因此通常是將電磁流量計的精度自動降至可使超聲波流量計校準的級別，但這種校準方式由于降低了流量計整體的精度，因此校準結果不能精確的修正電磁流量計的測試結果。

(2)對超聲流量計，采用精度高的電磁流量計對其進行比對校準，增加了大量的費用支出，且費用遠遠超出超聲流量計本身。

發明內容

本發明的目的是為解決現有技術中存在的上述問題，提供一種大口徑流量計在線校準的方法，該方法構思新穎，校準精確。

本發明的設計思想：由于現有的流量計中渦輪流量計的精度最高，可達0.2％，因此為提高校準精度，采用渦輪流量計作為標準表，但該流量計的量程有所限制，所測流量最大為1000m³/h，而大口徑管道的流量一般為(2000～6000)m³/h，因此引入旁路分流的思想，使旁路管道中的流量值在渦輪流量計所測范圍之內。通過旁路管道流量的測量結果與總管道流量計間的函數關系，可實現對大口徑流量計的在線校準。

本發明的技術解決方案：基于標準表法的校準原理，采用精度較高的渦輪流量計作為標準表實現對大口徑流量計的校準；基于渦輪流量計量程的考慮，在大口徑流量計的上游或者下游(具體位置視現場的實際情況來定)引出一個旁路管道，在管道內安置標準流量計，然后當流體經過流量計時，記錄標準流量計的流量數值，根據旁路管道流量的測量結果與總管道大口徑流量計間的數理函數關系，實現對大口徑流量計的校準。

所述旁路校準法，是一種大口徑流量計在線校準的方法，該方法的具體步驟如下：

步驟一：標準流量計的選擇

大口徑流量計中，以電磁流量計的精度為最高，可達0.2～0.5％，為滿足精度校準的要求，采用精度為0.2％的渦輪流量計作為標準流量計實現對大口徑流量計的在線校準。

步驟二：旁路管道的設計

畫出總管道與旁路管道圖。圖2所示為總管道與旁路管道設計示意圖，將渦輪流量計放置于支路的中間位置，圖中Q₀表示A點與B點之間總管道的流量；L₀表示A點與B點之間總管道的長度；D₀表示總管道的管徑；Q_x表示旁路管道的流量；L₁表示渦輪流量計上游管道的長度；L₃表示渦輪流量計下游管道的長度；D₁、D₃表示旁路管道的管徑；D₂表示渦輪流量計的公稱通徑；L₂表示渦輪流量計的安裝管道長度。