CN101802563B - 两相流量计 - Google Patents

Abstract

一种组件，其具有传递具有气相和液相的可流动物质的导管以及包括上游端和下游端的锥形位移构件。第一流量测量分接头与上游端处的区域连通，第二流量测量分接头与下游端处的区域连通，而第三流量测量分接头与位移件下游的区域连通。一装置基于取自第一、第二和第三流量测量分接头中任意两个的流量测量来确定第一压差值，并基于在一个不同的分接头处取得的流量测量来确定第二压差值。

Description

两相流量计

优先权要求

本申请要求提交于2007年7月13日的美国临时申请No.60/959,427的优先权以及权益。

发明领域

本发明涉及流体流量装置，具体涉及流体流量计。

背景

流量计是用来在许多实验和工业应用中测量液体或气体或液体和气体的混合流的线性、非线性、质量或体积流量的仪器。

单相流量计测量流过诸如管道之类的导管的气体或液体的流量。一种这样的流量计是压差流量计或DP流量计。

DP流量计将一些堵塞件引入管道流体并测量在堵塞件附近的两点之间的流体压力变化。堵塞件经常被称为“基本部件”，其要么是形成在导管中的收窄部分或者是插入导管中的某一结构。基本部件可例如为文氏窄管、节流孔板、楔、喷嘴或锥形件。还存在由不同压差流量计制造商使用的其它基本部件设计，但根本上说所有这些设计都根据同一物理原理运作。

一些应用利用两相流，其中单种流体以两个不同的相(即气体和液体)存在，例如蒸汽和水。术语“两相流”也适用于具有不同相的不同流体的混合物，例如空气和水或石油和天然气。

例如，两相流体应用于大规模电力系统。煤和天然气发电厂使用非常大的锅炉产生用于涡轮机的蒸汽。在这些情形下，受压的水流过加热管道并在流过管道时转变为蒸汽。锅炉设计要求对明显不同于单相情形的两相流体传热和压降特性的详尽理解。又如，核反应堆使用水利用两相流体从反应堆芯移走热量。由于在这种应用中对流体流的了解是关键的，因此已对这些情形下的两相流体的本质进行了大量的研究，以使工程师能克服管道工程中可能存在的失效、失压和其它故障而进行设计。

因此，研发出两相流量计系统以解决在两相流应用中测量两个相的需要。一类系统使用串联的两个流量计测量两相流量，例如在导管中串联的两个DP流量计。

总思路是：对于单相流，两个流量计读取处于每个流量计的不确定量内的正确气体质量流量。对于湿润气流，气体中的液体含量在每个流量计气体流量预测中引入误差。在串联湿气流量计系统中的单相气体流量计依赖于这两个串联的气体流量计对湿气流具有显著不同的反应，即不同的气体流量误差。然后，通过适当的数学分析，将这两个流量计的存在误差的气体流量读数进行比较，从而可推导产生这两个结果的气体和液体流量的唯一组合。

尽管不同相的流体流可通过串联系统中的两个流量计予以测量，然而这些系统比单个流量计更重、更长且更昂贵。

因此，需要能准确地测量经过导管的双相流体的各个相的流量的单个流量计。

概述

本发明提供一种用于使用具有锥形DP流量计的单个流量计确定流过诸如管道之类的导管的两相流体的气相流量和液相流量的装置和方法。

在一个实施例中，提供了一种两相流体流量计组件，该组件包括沿给定方向通过其中传送具有气相和液相的可流动物质的导管，其中该导管具有带内表面的外壁。该流量计包括锥形的流体流位移构件，该位移构件包括相对流体流动方向的上游端和下游端，其中该位移构件的尺寸比导管更小并具有坡壁，该坡壁在位移件上形成外周来使物质转向流过由位移构件的外周和导管的内表面限定的区域。

第一流量测量分接头延伸通过导管壁并与位移构件上游的区域连通。第二流量测量分接头延伸通过导管壁并流过该位移构件，并与位移构件下游端处的区域连通。第三流量测量分接头延伸通过导管壁并与位移构件下游的区域连通。流量计包括一装置，该装置基于取自第一流量测量分接头、第二流量测量分接头和第三流量测量分接头中的任意两个的流量测量确定第一压差值，基于取自第一流量测量分接头、第二流量测量分接头和第三流量测量分接头中不同两个的流量测量确定第二压差值，以及使用已确定的第一和第二压差值来确定第三压差值。流量计组件使用第一、第二和第三压差值确定气相物质的气体流量以及液相物质的液体流量。

在另一实施例中，描述了一种使用流量计确定两相流体的流量的方法，该流量计包括位于导管内的位移构件、位于位移构件上游的第一流量测量分接头、位于位移构件下游端的第二流量测量分接头以及位于位移构件下游的第三流量测量分接头，该方法包括测量第一流量测量分接头、第二流量测量分接头和第三流量测量分接头中的每一个处的流体压力。接下来的步骤是：确定第一流量测量分接头、第二流量测量分接头和第三流量测量分接头中的任意两个之间的第一压差；确定第一流量测量分接头、第二流量测量分接头和第三流量测量分接头中的任意两个之间的第二压差，其中用来确定所述第二压差的两个流量测量分接头不同于用来确定所述第一压差的所述流量测量分接头；以及基于已确定的第一和第二压差确定第三压差。上述确定值用来确定传统流量计气体流量，从而确定膨胀流量计气体流量、确定传统流量计气体流量与膨胀流量计气体流量之比φ。Lockhart Martinelli等式被代入传统锥形流量计湿气关系中或膨胀锥形流量计的湿气关系中。执行多次迭代以确定m_g、X_LM和F_rg。根据该信息，下一步骤是使用X_LM确定两相流体的液体流量。

本发明的目的是提供一种能测量流过导管的两相流体的气相和液相的流量的流量计。

本发明的另一目的是提供相比现有用来测量两相流体的流量计而言更紧凑、更轻和更便宜的两相流量计。

本领域技术人员根据下面结合附图给出的详尽说明可以清楚地得出本发明的这些和其它目的和优点。

附图简述

图1是本发明的两相流量计的一个实施例的局部侧视图。

详细说明

下面是对发明人目前认为是实现本发明的最佳模式的本发明的较佳实施例的详细描述。本领域内技术人员随着对说明书的深入了解可以清楚知道许多修改和变化。

参见图1，整体表示为100的本发明的两相流量计适于安装在如图所示由在其端部具有螺接凸缘104的管段102构成的管道或其它流体流导管中。应当理解，可使用任何合适的连接器或连接方法将管段连接至流量计。流量计100包括流量计本体或导管段106以及同轴地安装在本体内的流体流位移装置108。流量计本体106本质上包括适于螺接或以其它方式固定在两个管段之间——例如图示管段102的两凸缘104之间——的管段或导管部分。作为示例示出的流量计本体106是所谓的薄片设计，并仅借助在凸缘之间延伸并连接凸缘的沿圆周间隔的螺栓110而约束在凸缘104之间并以管段102为中心或与之轴向对齐。然而，导管段106可以是任意合适的管结构，例如带凸缘管段或焊接管段。

导管段106具有内孔或通孔112，其在使用时包括流过管道101的流体流的路径的一部分并构成该路径的延伸。如箭头所示，流体流的方向如图所示是从左向右的。管道101和导管段106通常为圆柱形，而孔112通常与管段102的内横截面和尺寸相同，但并非总是如此。

为说明起见，沿纵向间隔开的流量测量分接头114、116和118在多个位置通过管段或本体106径向延伸。

位移装置108包括位移构件120和支承件或安装件122。

位移构件120包括通常为圆柱形的本体，该本体具有边缘124处的主横径或尺寸以及两个彼此相对的通常为圆锥形的坡壁126和128，它们各自面对流量计本体的上游和下游方向，并朝本体的轴线向内对称地成锥形。还有如下文所述那样，位移件120具有本质上与可从McCrometer公司获得的“V-CONE”装置中使用的流体位移构件以及美国专利No.4,638,672、4,812,049、5,363,699和5,814,738中描述的流体位移构件相同的物理特征和功能，上述文献的公开内容通过援引包含于此，就像在这里全文阐述的那样。本体可以是实心的或中空的，如果是中空的，则可在其上游端或前端130处开启或封闭。

如现有专利所记载的，位移构件120具有比导管段106中的孔112更小的尺寸，并垂直于流体流的方向同轴地安装在该孔中，并使坡壁126、128从导管壁的内部或内表面对称地向内间隔开。坡壁的较大和邻接的端部具有相同尺寸和形状，并在其交汇处形成一尖锐的外缘124，该外缘的平面垂直于流体流的方向。上游壁126比下游壁128更长，并较佳地在其上游端向内成锥形至小直径。

当流体进入导管106的入口或上游端时，流体通过位移构件120的上游壁126偏移或转向进入横截面积逐渐缩小的环形区，直至外缘124的平面处的最小区域。流体随后流入如下游壁128限定的逐渐增大面积的环形区内。

另外，随着流体在位移构件下游的导管中恢复自由流状态，下游壁128有效优化流体的回流速度。

上游或第一流量测量分接头114测量该点的流体压力，这便于确定位移构件120的外缘124上游的一股或多股流体流状态。下游或第二流量测量分接头116测量位移构件120下游面处导管轴向的压力。第三流量测量分接头118定位于位移构件120的下游以测量该点处的流体压力。

这三个流量测量分接头114、116和118与业内公知的合适的流量测量仪器连接，以提供导管中这些点处的压力读数。

参照图1，具有标准上游压力并位于锥形压差读数上游的两相流量计100(具有锥形基本部件的DP流量计)图示为压差读数ΔP_t、ΔP_PPL和ΔP_r。等式(1)表示这些压差之间的关系：

ΔP_t＝ΔP_r+ΔP_PPL    (1)

因此确定任何两个压差允许确定第三压差。

两相流量计(V圆锥流量计湿气流量计)通过利用将可针对所有DP流量计在测试湿气流量时形成的标准湿气校正因数而工作，如等式(2)所示：

等式(2)中的传统问题在于存在两个未知量。即，Lockhart Martinelli参数(X_LM)根据等式(3)确定如下：

而气体密度弗鲁德数(Fr_g)确定等式(4)：

等式(2)具有两个未知量，即气体质量流量以及液体质量流量。如果X_LM是已知的，则可将它与等式(4)一起代入等式(2)从而使方程可求解。

业内的主要问题在于如何确定X_LM。存在在DP流量计上使用三个压力分接头的初步方法来预测X_LM。根据该方法，发现压力损失比取决于气-液密度比、Lockhart Martinelli参数和气体密度弗鲁德数。因此，可建立将Lockhart Martinelli参数关联于气-液密度比(已知)、气体密度弗鲁德数(其中唯一的未知量是气体质量流量)以及已知或单纯为气体质量流量的函数的一些特定计量参数的关联。Lockhart Martinelli的特定表达式可代入主要DP流量计湿气关系式，即等式(2)，以确定气体质量流量。随后用等式(3)来求出液体质量流量。本发明是这种方法的改进形式。

标准V锥形流量计气流等式将给出针对两相湿气流情况的流量预测。然而，流体是湿气的事实意味着测得的压差不是独自流动的气体的压差(ΔP_g)，而是湿气的压差(ΔP_tp ^*)。因此，错误的(或“视在的”)气体质量流量由等式(5)预测如下(如果流量系数是雷诺兹数的函数则通过迭代来完成)：

同样，以下的膨胀/收敛部分流量等式(6)给出针对两相/湿气流情况的流体预测。然而，流体是湿气的事实意味着测得的压差不是独自流动的气体的压差(ΔP_r)，而是湿气的压差(ΔP_tp)。因此，错误的(或“视在的”)气体质量流量由等式(6)预测如下(如果膨胀系数是雷诺兹数的函数则通过迭代来完成)：

根据这两个DP流量计等式同时预测气体和液体质量流量的方法如下：

令φ为传统或收敛的DP流量计过读数(OR)与膨胀或发散的DP流量计过读数(OR’)之比。注意，当假设经过DP流量计的两相流体流没有明显的相变，则气体质量流量对于收敛流量计部分和发散流量计部分是相同的，并因此φ也是收敛DP流量计未经校正的气体流量预测值与发散DP流量计未经校正的气体流量预测值之比，如下所示：

φ因此为流量计用户所知。它单纯为不施加湿气校正的两个DP流量计等式气体流量预测值之比。之前已示出这些过读数均为Lockhart Martinelli参数、气-液密度比和气体密度弗鲁德数的函数。因此，φ也是LockhartMartinelli参数、气-液密度比和气体密度弗鲁德数的函数。

当绘制φ相对于Lockhart Martinelli参数的关系曲线时，该曲线因此取决于气-液密度比和气体密度弗鲁德数。就像在干燥气体中，收敛和发散流量计应当给出同样正确的气体质量流量(忽略单相不确定性)。对于干燥气体(即X_LM＝0)，φ应当是1。

$(\mathrm{\θ}-1)=(\#C)\sqrt{X_{\mathrm{LM}}}---\left(8\right)$

其中#C是气-液密度比和气体密度弗鲁德数的实验推导的函数。或者可使用一种更普通的形式：

$\mathrm{\θ}-1=(\#A)X_{\mathrm{LM}}^{\#B}---\left(9\right)$

其中#A是气-液密度比和气体密度弗鲁德数的实验推导的函数，而#B是实验推导的常数。注意等式(8)是#B＝1/2的特殊情形下的等式(9)(当#A与#C相等时)。

将(针对特定流量计的)每组成对的固定气-液密度比和气体密度弗鲁德数组合湿气数据组拟合至等式(9)就能确定#B的值。对于#B的该值，可相对于气-液密度比和气体密度弗鲁德数而绘出#A参数的曲线。例如TableCurve 3D的软件给出曲面拟合，即函数“g”，其中：

$\#A=g(\frac{{\mathrm{\ρ}}_g}{{\mathrm{\ρ}}_l},{\mathrm{Fr}}_g)---\left(10\right)$

将等式(10)代入等式(9)得出：

$\mathrm{\φ}-1=\left(g(\frac{{\mathrm{\ρ}}_g}{{\mathrm{\ρ}}_l},{\mathrm{Fr}}_g)\right)X_{\mathrm{LM}}^{\#B}---\left(11\right)$

注意，等式(11)可重构以分离Lockhart Martinelli参数：

$X_{\mathrm{LM}}={\left(\frac{(\mathrm{\φ}-1)}{g(\frac{{\mathrm{\ρ}}_g}{{\mathrm{\ρ}}_l},{\mathrm{Fr}}_g)}\right)}^{\frac{1}{\#B}}---\left(12\right)$

还要注意，φ是从收敛和发散的流量计读数中已知的，#B是实验推导(并因此已知)的常数值，而气-液密度比是已知的，因为系统假设流量计用户知道流体特征以及流体的压力和温度。这意味着等式(12)右侧的唯一未知量是气体密度弗鲁德数Fr_g。下面的等式(13)指出气体密度弗鲁德数项中的唯一未知量就是气体质量流量。注意，上述方法基于数据与等式(8)的极好拟合。这是一个示例并存在其它可接受的数据拟合。

因此，发现等式(12)可写成：

$X_{\mathrm{LM}}={\left(\frac{(\mathrm{\φ}-1)}{g(\frac{{\mathrm{\ρ}}_g}{{\mathrm{\ρ}}_l},{\mathrm{Fr}}_g)}\right)}^{\frac{1}{\#B}}=h\left(m_g\right)$

其中函数“h”是将整个等式表达式(12)表达成气体质量流量mg的函数的所得等式。Lockhart Martinelli参数现在以气体质量流量和其它已知参数表达。即，已去除液体质量流量项。现在可将等式(14)代入下面的等式(15)以给出具有气体质量流量这样一个未知量的一个等式，如下：

等式(15)被重构为：

对m_g的迭代的结果提供气体质量流量m_g的预测值。液体质量流量或任何形式的液-气流量比不要求已知并作为输入。φ值代替了对液体流量信息的要求。

一旦等式(16)迭代完成且已获得气体质量流量预测，则迭代的伴生物是来自等式(14)的Lockhart Martinelli参数预测值。因此我们能够通过重构等式(17)以分离液体质量流量m₁来预测关联的液体质量流量m₁。

$m_l=X_{\mathrm{LM}}*m_g*\sqrt{\frac{{\mathrm{\ρ}}_l}{{\mathrm{\ρ}}_g}}---\left(17\right)$

下面的篇章描述了根据使用具有下游压力分接头的自立标准V锥形流量计来预测两相或湿气流的气体和液体质量流量的方法。

实验数据表示锥形流量计膨胀流量等式相比收敛或传统锥形流量计流量等式而言具有更小的湿气过读数。

如果流体是干燥气体，则φ＝1，如果流体是两相或湿气流体，则φ＞1。注意，假定内置在任一DP流量计几何特征中的两种计量方法在单相流下工作时均没有不确定量当然是不现实的。即，它们均独立地给出非常接近实际气体质量流量(即在关联于每个独立流量等式的小干燥气体不确定值量限内)但彼此不完全相同的干燥气体流量预测值。如果干燥气体或单相流给出以下结果：

由于关联的流量等式不确定量，在这种情形下，在实践中可能得到φ＜1的结果。在这种情形中，φ将接近1，例如φ＝0.99。在这些情形中，V锥形流量计湿气流程序默认地设定φ＜1至φ＝1，从而通过等式(14)得出Lockhart Martinelli参数为零。同样，干燥气体不确定量可导致下列结果：

如果流体是干燥的，则φ＞1(尽管它可以是很小的值，例如φ＝1.01)，并且等式(14)通过等式(16)的迭代得到错误的湿气结果。然而，Lockhart Martinelli参数和流体质量流量预测值会非常小并因此气体流量读数的错误校正量同样非常小。

在实践中，任意Lockhart Martinelli参数读数，比方说X_LM＜0.02，将被流量程序默认为干燥气体或“低于仪器灵敏度”和接近干燥气流。

另一兴趣点是使用传统(收敛)和膨胀(发散)流量计独立湿气关系式求解液体和气体流量的基本明显思路是同时对两个等式求解以求解两个未知量，即液体和气体质量流量。然而，该方法在业内被认为是有问题的，因为其得出两个解，一个是真一个是假或根本无解(由于交迭的不确定带的尺寸)。本方法避免了这些问题，因为不存在出现假收敛或方法无解的范围。

收敛和发散流量计未经校正的/视在的气体流量预测值之比产生Lockhart Martinelli参数预测。随后将其代入主收敛DP流量计湿气关系式或膨胀DP流量计湿气关系式，从而每次都给出理想的气体质量流量预测值。此外，标准湿气关系式相比直接将收敛和发散流量计湿气关系式组合的敏感度而言对Lockhart Martinelli参数预测方法中的不确定量不那么敏感。即，汇聚和发散流量计系统的各个湿气校正因数的组合涉及将重大的不确定量组合在一起，而这导致糟糕的最终结果。本方法大为减少了这种不确定性。因此，本方法提供优于已有方法的两个改进：(1)保证结果(而不是有时“没有结果”)和(2)更准确的结果。

上面的V锥形流量计湿气计量理念主要针对NEL 6”，0.75β数据和CEESI 4”，0.75β数据开发和校验，因为已发现0.75β比V锥形流量计具有最佳的湿气流量性能。因此，0.75β是开发为V锥形流量计湿气流量计的流量计。可构想制造具有其它β值的流量计。

首个成功湿气V锥形流量计是通过NEL6 0.75β比流量计的操作而发现的。然而，已发现CEESI4 0.75β湿气数据很好地拟合基于NEL的标准/收敛V锥形流量计0.75β湿气关系式。拟合数据(即等式(12)中的函数“g”)对于NEL和CEESI数据集来说是不同的。因此，不同的流量计已被测试和成功工作并逐一进行校准。

也就是说，NEL和CEESI 0.75β比V锥形测试流量计通过上述一般方法成功地转变为湿气流量计，然而在NEL和CEESI下进行测试的流量计给出拟合如上面等式(12)所示的不同函数“g”的数据。

另一问题是随着气体密度弗鲁德数和气-液密度比的增大，φ值理论上应当减小并趋向于1。这两个参数的增大表示湿气流中更高的气体动态压力并因此表示液体流上较大的驱动力。这又意味着对于一组气液质量流量来说，液体将越来越多地夹带在气体流中。这意味着随气-液密度比和气体密度弗鲁德数的增大，流倾向于同质流，即完美散布的原子流。这也就是伪单相流。单相流当然指示唯一可能的结果：

在两流量计系统中的不确定量的界限内。这里，对于适当高的气体动态压力来说，流过V锥形湿气流量计的湿气流在两计量系统之间将不会表现出明显的差别(即φ≈1)。这不是说每个流量计系统给出正确的气体质量流量。它们不会给出正确的气体质量流量，但它们均具有由同质模型预测出的相同湿气误差。在这种情况下，充当湿气流量计系统的任何串联成对的流量计，包括V锥形湿气流量计，都无法得出结果。

不同的DP流量计对湿气流如何作出反应存在差别。一些主要部件设计抵制具有在同质模型中容易发生的过读数，直到具有比其它更高的气体动态压力为止(即较高的气-液密度和气体密度弗鲁德数)。例如，在设定的气-液密度比下，它取较高的气体密度弗鲁德数，以使节流孔板流量计的湿气过读数趋向于同质流预测而不是文氏管流量计。标准V锥形流量计具有在节流孔与文氏管流量计之间的响应。

使用任何流量计产业中用到的传统通用分析，存在的问题是X_LM的预测值对大于0.15的流量值不敏感。V锥形湿气流量计在X_LM＞0.15时具有远小于其它已有流量计的敏感度损失。也就是说，V锥形湿气流量计参数φ在X_LM＞0.15时相比文氏管流量计压力损失比而言对Lockhart Martinelli参数变化表现出更多的敏感性。

对于用具有锥形基本部件以及设置在锥形部件下游任何位置的下游分接头的DP流量计来计量两相湿气或两相流体的特殊情形，对DP流量计存在的两独立流量等式(即汇聚和膨胀流等式)的单相技术可与串联至两相湿气或两相流体的两个不相似的独立DP流量计的数学分析结合使用，以产生独特和新颖的独立湿气流量计系统，例如本发明的系统。该系统具有能够计量两相的流体而不需要串联的两个独立DP流量计的优点，从而更短、更轻、更紧凑，其结果是比现有系统更为经济。

本发明的目的和优点因此表现为以方便、经济、实用和易得的方式获得。

尽管已示出和描述了本发明的较佳实施例，然而要理解的是，可在其中作出多种修改、重构和修正而不脱离如权利要求所限定的本发明的范围。

Claims (11)

1.一种两相流体流量计组件，包括：

导管，用于在其中沿给定方向传送具有气相和液相的可流动物质，所述导管具有带内表面的外周壁；

锥形的流体流位移构件，其包括相对于流体流的所述方向的上游端和下游端，所述位移构件的尺寸比所述导管小并具有坡壁，所述坡壁在所述构件上形成外周以使所述物质转向以流过由所述位移构件的所述外周和所述导管的所述内表面限定的区域；

第一流量测量分接头，其延伸通过所述导管的壁并与所述位移构件上游的区域连通；

第二流量测量分接头，其延伸通过所述导管的壁并通过所述位移构件，并与所述位移构件的所述下游端处的区域连通；

第三流量测量分接头，其延伸通过所述导管的壁并与所述位移构件下游的区域连通；

基于取自所述第一流量测量分接头、所述第二流量测量分接头和所述第三流量测量分接头中的任意两个的流量测量来确定第一压差值的装置；

基于取自所述第一流量测量分接头、所述第二流量测量分接头和所述第三流量测量分接头中的不同两个的流量测量来确定第二压差值的装置；

使用所确定的第一和第二压差值来确定第三压差值的装置；以及

使用所述第一、第二和第三压差值来确定所述物质的气相的气体流率以及所述物质的液相的液体流率的装置：

其中将Lockhart Martinelli等式代入传统锥形流量计湿气关系式；

执行等式

的迭代以确定m_g、X_LM和F_rg；以及

使用所述m_g和X_LM中的至少一个确定所述两相流体的液体流率，

其中m_g表示气体质量流量，m_g，视在表示视在的气体质量流量，φ为传统或收敛流量计气体流率与膨胀或发散流量计气体流率之比，ρ_g表示气体密度，ρ_l表示液体密度，Fr_g表示气体密度弗鲁德数，X_LM表示Lockhart Martinelli参数，m_l表示液体质量流量，以及f()和g()为函数。

2.如权利要求1所述的流量计组件，其特征在于，还包括用于测量所述第一流量测量分接头、所述第二流量测量分接头和所述第三流量测量分接头中的任意两个之间的压差的测量装置。

3.如权利要求1所述的流量计组件，其特征在于，所述第三流量测量分接头在离所述位移构件下游至少四个直径的区域延伸通过所述导管。

4.如权利要求1所述的流量计组件，其特征在于，所述第三流量测量分接头在离所述位移构件下游六个直径的区域延伸通过所述导管。

5.如权利要求1所述的流量计组件，其特征在于，还包括延伸通过所述导管的支承件，所述支承件将所述位移构件安装于所述导管并将所述位移构件保持在所述流体流中的位置。

6.一种使用流量计确定两相流体的流率的方法，所述流量计包括位于导管内的位移构件、位于所述位移构件上游的第一流量测量分接头、位于所述位移件下游端处的第二流量测量分接头以及位于所述位移件下游的第三流量测量分接头，所述方法包括：

测量所述第一流量测量分接头、所述第二流量测量分接头和所述第三流量测量分接头中的每一处的流体压力；

确定所述第一流量测量分接头、所述第二流量测量分接头和所述第三流量测量分接头中的任意两个之间的第一压差；

确定所述第一流量测量分接头、所述第二流量测量分接头和所述第三流量测量分接头中的任意两个之间的第二压差，其中用来确定所述第二压差的两个流量测量分接头不同于用来确定所述第一压差的所述流量测量分接头；

基于所确定的第一和第二压差确定第三压差；

确定传统流量计气体流率；

确定膨胀流量计气体流率；

确定所述传统流量计气体流率与所述膨胀流量计气体流率之比φ；

将Lockhart Martinelli等式代入传统锥形流量计湿气关系式；

执行等式

的迭代以确定m_g、X_LM和F_rg；以及

使用所述m_g和X_LM中的至少一个确定所述两相流体的液体流率，

其中m_g表示气体质量流量，m_g，视在表示视在的气体质量流量，ρ_g表示气体密度，ρ_l表示液体密度，Fr_g表示气体密度弗鲁德数，X_LM表示LockhartMartinelli参数，m_l表示液体质量流量，以及f()和g()为函数。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，φ是通过下面等式确定的：

其中OR是传统或收敛的DP流量计过读数，OR’是膨胀或发散的DP流量计过读数。

8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，将所述Lockhart Marinelli等式代入所述传统锥形流量计湿气关系式包括将下面的等式代入所述传统锥形流量计湿气关系式：

$X_{\mathrm{LM}}=g(\mathrm{\φ},\frac{{\mathrm{\ρ}}_g}{{\mathrm{\ρ}}_1},{\mathrm{Fr}}_g).$

9.如权利要求6所述的方法，其特征在于，确定所述液体流率包括求解下面等式中的m_l：

$\stackrel{\·}{m_l}=X_{\mathrm{LM}}*\stackrel{\·}{m_g*\sqrt{\frac{{\mathrm{\ρ}}_l}{{\mathrm{\ρ}}_g}}}.$

10.一种使用流量计确定两相流体的流率的方法，该流量计包括位于导管内的位移构件、位于所述位移构件上游的第一流量测量分接头、位于所述位移构件下游端处的第二流量测量分接头以及位于所述位移构件下游的第三流量测量分接头，所述方法包括：

测量所述流体在所述第一流量测量分接头、所述第二流量测量分接头和所述第三流量测量分接头中的每一处的压力；

确定所述第一流量测量分接头、所述第二流量测量分接头和所述第三流量测量分接头中的任意两个之间的第一压差；

确定所述第一流量测量分接头、所述第二流量测量分接头和所述第三流量测量分接头中的任意两个之间的第二压差，其中用来确定所述第二压差的两个流量测量分接头不同于用来确定所述第一压差的所述流量测量分接头；

基于所确定的第一和第二压差确定第三压差；

确定传统流量计气体流率；

确定膨胀流量计气体流率；

确定所述传统流量计气体流率与所述膨胀流量计气体流率之比φ；

将Lockhart Martinelli等式代入膨胀锥形流量计湿气关系式；

执行等式

的迭代以确定m_g、X_LM和F_rg；以及

使用m_g和X_LM中的所述至少一个来确定所述两相流体的液体流率，

其中m_g表示气体质量流量，m_g，视在表示视在的气体质量流量，ρ_g表示气体密度，ρ_l表示液体密度，F_rg表示气体密度弗鲁德数，X_LM表示LockhartMartinelli参数，m_l表示液体质量流量，以及f()和g()为函数。

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，将所述Lockhart Marinelli等式代入所述膨胀锥形流量计湿气关系式包括将下面的等式代入所述膨胀锥形流量计湿气关系式：

$X_{\mathrm{LM}}=g(\mathrm{\φ},\frac{{\mathrm{\ρ}}_g}{{\mathrm{\ρ}}_1},{\mathrm{Fr}}_g).$

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