[發明專利]一種超聲波流量計誤差評價及修正方法

在審

• 申請號: 202310629679.X
• 申請日: 2023-05-31
• 公開（公告）號: CN116659628A
• 公開（公告）日: 2023-08-29
• 發明（設計）人: 韓卓;張向農;孫鵬程;范路;李丹丹;焦云強;張杰;張曉菡;劉心穎;張歡歡
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司勝利油田分公司
• 主分類號: G01F25/10
• 分類號: G01F25/10
• 代理公司: 北京中慧創科知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11721
• 代理人: 由元

1.一種超聲波流量計誤差評價及修正方法，其特征在于，所述方法包括

(1)建立管道模型；

(2)進行流速誤差評價；

(3)建立超聲波流量計測量誤差修正模型；

(4)輸出修正后的超聲波流量計流量誤差。

2.根據權利要求1所述的一種超聲波流量計誤差評價及修正方法，其特征在于，所述步驟(1)包括

基于python的機理模型與有限元模型建立管道模型，其中，所述機理模型獲取阻流件的流動特性，所述有限元模型包括阻流件和管道。

3.根據權利要求1所述的一種超聲波流量計誤差評價及修正方法，其特征在于，所述步驟(2)包括

2-1獲取超聲波傳播路徑上沿流體流動方向的平均速度和流體恢復到充分發展狀態的速度穩定值，并根據超聲波流量計未修正的誤差計算公式計算得到超聲波流量計流速誤差；

2-2改變超聲波流量計所在位置，獲取超聲波流量計測量的多個數據點；

2-3以超聲波流量計與阻流件的距離為變量，獲得超聲波流量計誤差曲線。

4.根據權利要求2所述的一種超聲波流量計誤差評價及修正方法，其特征在于，所述超聲波流量計未修正的流速誤差計算公式表示為：

v₁＝k₁×v_x?????(2)

式中，ε1為超聲波流量計未修正的流速誤差；v1為超聲波流量計流速測量值，單位：m/s；vs為流速設定值，單位：m/s；k1為針對模型的流速修正系數；vx為超聲波傳播路徑上沿流體流動方向的平均速度，單位：m/s；vm為流速穩定值，單位：m/s。

5.根據權利要求1所述的一種超聲波流量計誤差評價及修正方法，其特征在于，所述步驟(3)包括

3-1根據超聲波流量計流速測量值v1及流速設定值vs，定義流速設定值與超聲波流量計流速測量值的比值為超聲波流量計的流速修正系數k2；

利用流速校正系數k2、流速測量值v1、管道橫截面積S，計算得到修正后的流量；

q₂＝k₂×v₁×S?(5)

3-2將流速修正系數k2與距離之間的關系進行數據擬合，獲得超聲波流量計流量誤差修正模型。

其中，超聲波流量計流量誤差修正模型可表示為：

k₂＝AZ⁵+BZ⁴+CZ³+DZ²+EZ+F?(6)

Y＝X×k₂?(7)

式中，A、B、C、D、E、F為擬合參數；Y為超聲波流量計修正后的流量值，Z為測量點與阻流件之間的距離，X為流量計的流量測量值。

6.根據權利要求5所述的一種超聲波流量計誤差評價及修正方法，其特征在于，所述流速修正系數k2與距離之間的關系進行數據擬合中距離之間為測量點和阻流件之間的距離。

7.根據權利要求5所述的一種超聲波流量計誤差評價及修正方法，其特征在于，所述Z為測量點與阻流件之間的距離中測量點為流量計沿管道軸線的中點。

8.根據權利要求1所述的一種超聲波流量計誤差評價及修正方法，其特征在于，所述步驟(4)包括利用超聲波流量計誤差修正模型得到修正后的流量值Y，進而得到修正后的超聲波流量計流量誤差；

流量誤差計算公式為：

式中，ε2為修正后超聲波流量計的流量誤差。

9.根據權利要求1所述的一種超聲波流量計誤差評價及修正方法，其特征在于，根據阻流件類型和超聲波流量計安裝位置的不同組合提供不同條件下的流量計誤差修正模型。

10.根據權利要求1或9所述的一種超聲波流量計誤差評價及修正方法，其特征在于，所述流量計上游和下游都為彎管，或所述流量計上游和下游都為閥門，或所述流量計上游為彎管、下游為閥門，或所述流量計上游為閥門、下游為彎管。