[發明專利]差壓式氣體質量流量的計算方法與流量計

在審

• 申請號: 202011070248.7
• 申請日: 2020-09-30
• 公開（公告）號: CN112284472A
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發明（設計）人: 孫亞林;廖榮忠;魏武學;萬駒
• 申請（專利權）人: 邁科洛（廣州）儀表有限公司
• 主分類號: G01F1/88
• 分類號: G01F1/88;G01F15/00;G01F15/18
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 郭浩輝;麥小嬋

本發明公開了差壓式氣體質量流量的計算方法與流量計，其中方法包括：基于待測管道的額定壓力、額定流速、預置的等效管道直徑與最大流量之間的雙對數關系確定待測管道的最大流量；接收待測管道的工藝參數；移動終端以最大流量為自變量、特定常數、介質標況密度、用戶給定的刻度/最大流量等組成一階線性方程，計算流量系數。差壓式氣體質量流量計基于目標節流裝置產生的差壓值、介質溫度值、管道壓力值、流量系數、預置的氣體瞬時質量流量計算公式，計算氣體瞬時質量流量。本發明實施例提供的差壓式氣體質量流量的計算方法與流量計，通過流量系數優化了氣體瞬時質量流量的算法，滿足了用戶實際測量需求，提高了差壓式氣體質量流量流量計的通用性。

技術領域

本發明涉及流體測量技術領域，尤其是涉及一種差壓式氣體質量流量的計算方法與流量計。

背景技術

差壓式流量計是基于流體的節流原理，在節流裝置探桿的探頭面對流體方向的表面開設有高壓孔，相對的，在探頭遠離流體方向的表面開設有低壓孔，當流體經過探桿時，兩個孔中會產生與流量成比例的差壓，通過引壓導管將其傳送至差壓變送器，再結合其他參數(壓力與溫度等)，最終通過相關算法計算得到質量流量并轉換為標準電信號。

在現有技術中，受到算法的限制，流量計的節流裝置是根據用戶管徑定制的，難以通用于其它不同管徑，難以適用于不同管徑的氣體瞬時質量流量的測量，通用性較差；且現有的流量計將量程范圍分為多個范圍，而不是用戶要求的流量范圍，這會導致產品指定的流量范圍可能遠遠大大于用戶指定的流量范圍，從而降低了流量計的測量精度。

發明內容

本發明提供一種差壓式氣體質量流量的計算方法與差壓式氣體質量流量計，只用一段100mm單孔勻速管測量25～6000mm管道的氣體質量流量，使用與當下傳統計算方法完全不同的算法和思路，快速準確方便計算各種氣體的質量瞬時流量。

為了解決上述技術問題，本發明實施例提供了一種差壓式氣體質量流量的計算方法，包括：

基于待測管道的額定壓力、額定流速、預置的等效管道直徑與最大流量之間的雙對數關系確定所述待測管道對應的最大流量，應當說明的是，額定壓力和流速肯定比管道壓力和流速大，所以管道的最大流量只與等效管徑有關，與其它無關。

接收所述待測管道的工藝參數；其中，所述工藝參數至少包括被測介質的標況密度、用戶給定的刻度/最大流量和流量單位；

在移動終端中，基于所述最大流量、所述工藝參數、特定的第一常數和第二常數，計算生成所述待測管道的流量系數。流量系數與設計壓力和溫度無關，只與被測氣體標況密度和用戶指定的最大流量有關，這就是本發明中的算法的獨到之處，此外，由于流量系數是在移動終端中完成計算，不同于大多數儀表，幾乎所有的參數都是在儀表的菜單輸入，所有的計算都是在儀表中完成。

接收所述待測管道的實時測量過程參數；其中，所述過程參數至少包括流體流過節流裝置時產生的差壓值、節流裝置高壓側的壓力值、溫度敏感元件(如熱電阻)插在探桿的高壓孔里以測量介質溫度；應當說明的是，工藝參數是指設計院在設計規格書上給出的參數，如設計壓力/設計溫度；過程參數是指現場運行時的參數，如工況壓力/工況溫度。

在差壓式氣體質量流量計中，基于檢測到的目標節流裝置產生的差壓值、測量出的介質溫度值、目標節流裝置產生的壓力值、所述流量系數，以及預置的氣體瞬時質量流量計算公式，在變送器中計算所述待測管道內的氣體瞬時質量流量。

作為其中一種優選方案，在所述基于待測管道的額定壓力、額定流速、預置的等效管道直徑與最大流量之間的對數關系確定所述待測管道對應的最大流量的步驟之前，還包括：

以所述待測管道的直徑確定差壓式氣體質量流量計探頭插入的方式和結構，并生成對應的等效管道直徑，其目的是將算法和應用推廣到(25～100)mm和大于100mm的管徑。