CN106370245B - 基于插入式电磁流量计的流量检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的基于插入式流量计的流量检测方法，包括：检测圆形管道内的液体在层流状态下的流速分布状态，并根据流速分布状态确定液体层流状态曲线；布置至少三个插入式电磁流量计，根据电磁流量计输出的流量检测点的流量解出液体层流状态曲线；求解出测流状态曲线与管道内侧壁的交点连线与层流状态曲线围成的面积作为管道的液体平均流量；能够准确检测管道内的液体的平均流速，从而得出准确度量，有效降低最终流量结果的误差，提高检测精度，利于实际生产中生产决策的正确制定。
Description
技术领域
本发明涉及一种流量检测方法，尤其涉及一种基于插入式电磁流量计的流量检测方法。
背景技术
在圆形管道内，对于液体的流量一般采用插入式电磁流量计，首先通过电磁流量计的检测管道内的某检测点的流速作为当次检测的平均流速，通过管道截面积与流速的乘积作为当前流量值。然而在实际应用中，以某一点的流速来代替当次检测的平均流速的方式对最终的检测结果带来严重的误差，从而导致检测结果精度低，不利于实际生产中作为指导性参数指导生产决策的制定。
因此，需要提出一种新的流量检测方法，能够准确检测管道内的液体的平均流速，从而得出准确度量，有效降低最终流量结果的误差，提高检测精度，利于实际生产中生产决策的正确制定。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种基于插入式流量计的流量检测方法，能够准确检测管道内的液体的平均流速，从而得出准确度量，有效降低最终流量结果的误差，提高检测精度，利于实际生产中生产决策的正确制定。
本发明提供的基于插入式流量计的流量检测方法，
包括：
检测圆形管道内的液体在层流状态下的流速分布状态，并根据流速分布状态确定液体层流状态曲线；
在插入式电磁流量计上布置至少三个流速检测点，根据流速检测点输出的流速值解出液体层流状态曲线；
求解出测流状态曲线与管道内侧壁的交点连线与层流状态曲线围成的面积作为管道的液体平均流速，插入式电磁流量计根据流速与流量关系得出流量。
进一步，所述层流状态曲线为以管道轴向中心线为对称轴的对称抛物线，其表达式为：f(x)＝ax2+bx+c。
进一步，流速检测点的布置个数为三个，且管道的轴向中心线在由三个电磁流量计确定的平面上。
进一步，三个流速检测点中，其中一个流速检测点插入至管道的轴向中心线上，另外两个流速检测点设置于位于管道的轴向中心线上的流速检测点的后方且该两个流速检测点对称分列于管道的轴向中线的两侧进一步，根据如下公式求解出测流状态曲线与管道内侧壁的交点连线与层流状态曲线围成的面积：S＝∫f(x)dx；其中，该积分的积分路径为管道的直径。
本发明的有益效果：本发明提供的基于插入式电磁流量计的流量检测方法，能够准确检测管道内的液体的平均流速，从而得出准确度量，有效降低最终流量结果的误差，提高检测精度，利于实际生产中生产决策的正确制定。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：
图1为本发明的圆形管道内的液体层流流速分布示意图。
具体实施方式
图1为本发明的圆形管道内的流体层流流速分布示意图，如图所示，本发明提供的基于插入式流量计的流量检测方法，包括：
检测圆形管道1内的液体在层流状态下的流速分布状态，并根据流速分布状态确定液体层流状态曲线；
在插入式电磁流量计上布置至少三个流速检测点2，根据流速检测点2输出的流速值解出液体层流状态曲线；
求解出测流状态曲线与管道1内侧壁的交点连线与层流状态曲线围成的面积作为管道的液体平均流量，插入式电磁流量计根据流速与流量关系得出流量；其中，根据如下公式求解出测流状态曲线与管道内侧壁的交点连线与层流状态曲线围成的面积：S＝∫f(x)dx；其中，该积分的积分路径为管道的直径，本发明充分利用了液体在圆形管道内的流速分布特征，能够准确检测管道内的液体的平均流速，从而得出准确度量，有效降低最终流量结果的误差，提高检测精度，利于实际生产中生产决策的正确制定。
本实施例中，所述层流状态曲线3为以管道轴向中心线为对称轴的对称抛物线，其表达式为：f(x)＝ax2+bx+c，通过这种方式，能够准确检测出管道内的液体的平均流速，有效降低检测误差。
本实施例中，流速检测点2为三个，且管道的轴向中心线在由三个流速检测点确定的平面上，通过这种方式，能够准确确定圆形管道内的层流流速分布曲线，利于最终测量结果的精确度的提高。
本实施例中，三个流速检测点2中，其中一个流速检测点插入至管道的轴向中心线上，另外两个流速检测点设置于位于管道的轴向中心线上的流速检测点的后方且该两个流速检测点对称分列于管道的轴向中线的两侧，如图1所示，如液体的流量为从左向右流动，那么靠近管道右端为前，靠近管道左端为后，为了进一步增强流速的层流曲线3的准确性，两个对称分列于管道的轴向中心的检测点位于管道从外向内的1/3半径处，即图1中的A和B点，这是由于在液体流动过程中，具有层流分布和湍流分布，根据实验得知，在任一流速下，层流分布曲线3和湍流分布曲线4的交点到管道1内测壁的垂直距离为管道半径的1/3，通过上述方式，能够有效地提高最终测量结果的精度。
图1中，箭头方向表示液体流动方向，图1中阴影部分的面积S即为平均流速。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (2)
1.一种基于插入式电磁流量计的流量检测方法,其特征在于：包括：
检测圆形管道内的液体在层流状态下的流速分布状态，并根据流速分布状态确定液体层流状态曲线；
在插入式电磁流量计上布置至少三个流速检测点，根据流速检测点输出的流速值解出液体层流状态曲线；
求解出测流状态曲线与管道内侧壁的交点连线与层流状态曲线围成的面积作为管道的液体平均流速，插入式电磁流量计根据流速与流量关系得出流量；
所述层流状态曲线为以管道轴向中心线为对称轴的对称抛物线，其表达式为：f(x)＝ax2+bx+c；
流速检测点的布置个数为三个，且管道的轴向中心线在由三个流速检测点确定的平面上；三个流速检测点中，其中一个流速检测点插入至管道的轴向中心线上，另外两个流速检测点设置于位于管道的轴向中心线上的流速检测点的后方且该两个流速检测点对称分列于管道的轴向中线的两侧；
根据如下公式求解出层流状态曲线与管道内侧壁的交点连线与层流状态曲线围成的面积：S＝∫f(x)dx；其中，该积分的积分路径为管道的直径。
2.根据权利要求1所述基于插入式电磁流量计的流量检测方法，其特征在：于：三个流速检测点中，两个对称分列于管道的轴向中心的检测点位于管道从外向内的1/3半径处。
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2016
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Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| "多声道超声波气体流量检测技术仿真与实验研究";唐晓宇;《中国博士学位论文全文数据库 工程科技II辑》;20160815(第8期);正文第3节，图3-4 |
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