CN109916478A - 一种流量系数标定、流量计检定方法和标准流量装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种流量系数标定方法,包括选定流量系数标定装置、测量多组流体流量和差压数据、测量节流孔截面积和流体密度、计算实际工况下逼近的α真值。本发明还公开了一种流量计检定方法,还包括应用计算的α真值测量流体流量、将流量测量结果与对照组流量测量结果对比等步骤。本发明还公开了一种标准流量装置,包括流体供应系统(1),第一检定管路组(2);或者标准流量装置还包括与第一检定管路组(2)串联的第二检定管路组(3)。本发明操作简单,通用性高,性能稳定,能够同时进行多流量计的检定,联合使用标准表法和静态质量法,大大提高了检定精度。
Description
技术领域
本发明涉及流量计的检定技术领域,具体涉及一种流量系数标定、流量计检定方法和标准流量装置。
背景技术
流量测量仪表、压力测量仪表、温度测量仪表和物位测量仪表是工业自动化仪表系统中的重要组成部分,因为压力、温度和物位测量过程的影响因素相对简单,仪表的开发和使用发展很快,国内已经达到了相当高的水平。而流量测量过程本身受到很多因素的影响(温度、压力、密度、雷诺数、膨胀系数、摩擦系数、管道粗糙度、流体特性等),因此,流量测量产品的开发、生产、使用、维护等受到理论基础(相对抽象的流量理论)、加工工艺(满足复杂工况环境要求的仪表结构型式、大量特种材质的焊接技术和高度重要的安全保证)、检测手段(大规模、高精度的模拟在线实流标定装置)和使用维护能力(现场分析、在线测试、数据集成和智能控制)等高技术要求和限制,使流量仪表的发展相对迟缓,行业的准入门槛也比较高。
流量计在生产制造完成后,需要对其进行检定,以保证流量计所测得的流量数据真实准确。目前常用的流量计检定方法包括标准表法和静态质量法,但都存在检定精度不高的问题。
申请号为201720975008.9的发明公开了一种灌浆记录仪电磁流量计的检定装置,包括集水槽、恒压水箱以及检定通道,所述恒压水箱位于所述集水槽上方且二者之间通过提升管路连接,所述提升管路上设有提升泵,所述检定通道包括与所述恒压水箱连接的检定管路以及设于检定管路上的稳压罐、标准流量计、待检电磁流量计、流量控制组件以及换向器,所述换向器的下方设有电子称重器,所述电子称重器包括电子秤以及置于电子秤上的称重水箱,所述换向器具有两个出水口,其中一个出水口与所述称重水箱连接,另外一个出水口通过管路与所述集水槽连接。在该技术方案中,标准流量计、待检电磁流量计、电子称重器以及流量控制组件为串联连接,过多仪表和阀门的设置不但会干扰标准表的读数,而且在流体流过时会导致一定程度的流量损失,影响电子称重器的称量结果,最终导致检定结果的精度和准确性受到影响。
申请号为201410578006.7的发明公开了一种高精度流量计液体流量检定系统,包括连接于供液系统上的检测器,所述检测器内安装待测质量流量计,所述检测器上连接有称重系统;或者所述检测器内还设有与待测质量流量计串联的标准质量流量计。在该技术方案中,采用质量流量计直接测量流体的质量流量,其测量精度和准确度由仪表直接决定,而由实际工况和仪表本身造成的流量损失和误差是不可避免、不可忽略的。
发明内容
为解决上述问题,本发明提供了一种流量系数标定、流量计检定方法和标准流量装置,极大的提高了流量系数的精度,大大减小了由实际工况和仪表本身造成的误差,为解决实际生产问题提供了方法。
本发明采用如下技术方案:
一种流量系数标定方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1、选定带有待检差压式流量计的标准流量装置作为流量系数标定装置;
S2、使用标准流量装置测量流体的流量,得到第一组数据:体积流量qv1和差压式流量计输出的差压△P1;
S3、重复步骤S2若干次,得到若干组数据:体积流量qv2~qvn和差压式流量计输出的差压△P2~△Pn;
S4、测量并计算差压式流量计的节流孔的截面积,测量工况下被测流体的密度;
S5、将步骤S2~S3测得的若干组数据:体积流量qv1~qvn、差压△P1~△Pn,步骤S4计算和测得的数据:节流孔的截面积A0、被测流体的密度ρ1,一并代入公式:
式中:qm为计算得到的质量流量,kg/s;α为流量系数,无量纲;A0为节流装置的开孔截面积,m2;ΔP为差压式流量计测得的差压,Pa;ρ1为工况下流体的密度,kg/m3;
经过数据统计分析和计算,判定差压式流量计的测量精度,求得实际工况下逼近的α真值。
根据差压式流量计的流量基本方程式:可推导出求取流量系数α的公式:
当流量仪表的结构尺寸和被测流体确定后,差压式流量计的节流孔的截面积和被测流体的密度可通过测量获得,则通过标准流量装置的反复测量,由差压式流量计可直接得到和读取一系列体积流量和差压,经过数据统计分析和计算,可判定该流量仪表的测量精度,得到逼近的α真值,实时标定实际工况下的流量系数α。
一种流量计检定方法,包括如下步骤:
S1、选定带有待检差压式流量计的标准流量装置作为流量系数标定装置;
S2、使用标准流量装置测量流体的流量,得到第一组数据:体积流量qv1和差压式流量计输出的差压△P1;
S3、重复步骤S2若干次,得到若干组数据:体积流量qv2~qvn和差压式流量计输出的差压△P2~△Pn;
S4、测量并计算差压式流量计的节流孔的截面积,测量工况下被测流体的密度;
S5、将步骤S2~S3测得的若干组数据:体积流量qv1~qvn、差压△P1~△Pn,步骤S4计算和测得的数据:节流孔的截面积A0、被测流体的密度ρ1,一并代入公式:
式中:qm为计算得到的质量流量,kg/s;α为流量系数,无量纲;A0为节流装置的开孔截面积,m2;ΔP为差压式流量计测得的差压,Pa;ρ1为工况下流体的密度,kg/m3;
经过数据统计分析和计算,判定所述差压式流量计的测量精度,求得实际工况下逼近的α真值;
S6、将步骤S5中得到的α真值输入到实际使用现场中的DCS系统,实现在线高精度流量测量;
S7、将流量测量结果与标准流量装置中对照组流量测量结果对比,得到待检差压式流量计的检定结果。
在标定流量系数α的基础上,将求得的α真值输入到实际使用现场中的DCS系统,可实现在线高精度流量测量。同理,差压式流量计的流出系数也可以通过同样的方式进行标定,这就是差压式流量计的“标定”。本方法是针对差压式流量计的流量系数和流出系数作出的标定,不同于其他只标定流量计误差的方法,通过这种方法标定和测量得到的流体流量,改变了极大的提高了流量测量的精度,大大减小了由实际工况和仪表本身造成的误差,为解决实际生产问题提供了方法。
一种标准流量装置,包括流体供应系统,一端与流体供应系统相连的第一检定管路组,第一检定管路组包括若干并联的、管径不同的第一检定管路;在第一检定管路上均设有待检差压式流量计,在第一检定管路的另一端均设有对比系统;对比系统包括若干不同量程的称量罐和设在称量罐下方的称量装置,称量罐与第一检定管路的另一端连接。
优选地,标准流量装置还包括设在流体供应系统与第一检定管路组之间的、与第一检定管路组串联的第二检定管路组,第二检定管路组包括若干并联的、管径不同的第二检定管路,在第二检定管路上均设有标准差压式流量计。
本装置可用于实现高精度流量系数标定、流量测量。待检流量计用于测定通过其所在的第一检定管路的流体的流量,对比系统用于称量通过其所在的第一检定管路的流体的重量。在本发明中,称量装置采用高精度电子秤在线检定系统,包括砝码在线加载系统、液压容器升降系统和称重环境浮力修正系统,砝码在线加载系统设在液压容器升降系统上。通过砝码加载系统能够最大限度地提高系统的精度,一般称的检定周期为一年,检定周期内称的精度和微小异常无法判断和检测,通过砝码加载系统可以定期和不定期对称进行标定,以保证称的精度和稳定性,从而最终保证检定结果的可靠性。液压容器升降系统可以使称量罐在不使用时与称脱离,让称脱离负重状态从而保证数字称的稳定与可靠性。高精度电子秤在线检定系统的优势在于,随着压力、温度测量手段的提高,能够瞬时测得精确的压力和温度,从而计算出空气、液体的瞬间实时的精确密度值;能够通过高精度的电子称获得高精度的流体质量;能够通过高频率的石英晶振获得高精度的测量时间控制;能够通过升级的计算机硬件和软件进行准确快速的测量数据的采集、传输、处理,并进行测量过程的智能判断,完全消除人为误差,保证测量的可靠性和稳定性;能够通过成熟的PLC控制系统的应用,使所有执行单元准确、快速、协调运转,提高测量速度、提高检测效率;能够通过变频技术的应用,使所有过程在合理的能源消耗下运转,实现节能降耗。
目前,多流量计同时进行检定一直是个难以解决的问题。在本发明中,第一检定管路组中的所有第一检定管路均为不同的管径,第二检定管路组中的所有第二检定管路也为不同的管径,通过设计第一检定管路组和第二检定管路组的串联以及各检定管路组内部各检定管路的并联,解决了多流量计同时检定的问题,能够实现在管道规格为DN6—DN1000的范围内的检定。
优选地,沿流体流动方向,在待检差压式流量计前面设有压力变送器,在其后面设有温度变送器。
优选地,沿流体流动方向,在标准差压式流量计前面设有压力变送器,在待检差压式流量计后面设有温度变送器。
压力变送器用于测量管道压力,并将测得的压力值转换成电流或电压信号输出到控制系统。温度变送器用于测量管道内温度,并将测得的温度值转换成电流或电压信号输出到控制系统。流体流动时,依次经过压力变送器、标准差压式流量计、待检差压式流量计和温度变送器,实时监控了一条连通的管路上的流体状态和管路状态,有助于随时调整,提高检定和测量精度。
另外,为了对管路和流体的状态进行适时调整,在第一检定管路上还设有用于调节管路的压力、温度和流量的调节阀。压力变送器和温度变送器将采集的信息反馈到控制系统,控制系统处理后控制调节阀随时调控流体状态和管路状态,提高了流量检定和测量精度。
优选地,在第二检定管路的入口处和出口处分别设置有第一阀门和第二阀门,在第一检定管路的入口处和出口处分别设置有第三阀门和第四阀门。
在实际生产中,检定不同管径的流量计需要不同管径的管道,管道的体积和重量决定了管道的替换并非一件易事。为了解决这个难题,本方案设计采用多段不同管径的直管段并联来进行替换,在每一段直管段前后设有阀门,上述阀门的主要作用是开通管路和关闭管路,即任一第二检定管路的开通和截止由对应的第一阀门和第二阀门控制,任一第一检定管路的开通和截止由对应的第三阀门和第四阀门控制。根据检定需求通过控制上述阀门切换到相应的检定管路,使流体在标准流量装置中循环,解决了管道替换不便的问题。
优选地,流体供应系统包括蓄液池,设在蓄液池一侧用于驱动流体流动的泵和用于控制管路流通与截止的第一开关阀,第一开关阀设在泵与第一检定管路组之间。泵还可以调节流体的流量以满足不同的检定需求。在泵与第一开关阀之间设有用于增加管路中流体的稳定性的稳压罐,在泵与稳压罐之间设有第二开关阀。第一开关阀和第二开关阀分别设置在稳压罐两侧,有便于稳压罐和系统中其它设备的检修。
优选地,在第一检定管路组与称量罐之间还设有换向器,换向器的入口与检定管路相连,换向器的出口包括第一出口和第二出口,第一出口与称量罐连通,第二出口通过管路与蓄液池连通。检定时,换向器处于工作状态;达到预设检定时间时,换向器处于排空状态。
同样地,在称量罐底部设有第三出口,第三出口通过管路与蓄液池连通。记录流体的质量数据后,将流体从第三出口排到蓄液池中,实现流体的循环使用。
优选地,标准流量装置还包括控制系统,控制系统包括数据采集与控制单元,与数据采集与控制单元连接的监控操作单元,和用于为监控操作单元、数据采集与控制单元提供电源的供电单元;数据采集与控制单元包括检定控制柜和变频调速柜,监控操作单元包括计算机和打印机,供电单元包括不间断电源和电源控制柜;检定控制柜用于接收和处理分别由待检差压式流量计、标准差压式流量计、压力变送器和温度变送器发送的流量、压力和温度信号并传输到计算机上,检定控制柜还用于发送信号到调节阀上对流体的状态进行调节;变频调速柜与泵连接,用于控制泵的转速。
本发明在使用过程中,标准差压式流量计和对比系统分别对待检差压式流量计进行检定。开始工作前,控制系统根据用户输入的待检差压式流量计参数自动设定或由用户自主设定检定时间和流量点;启动检定过程中,系统根据各流量点大小和检定时间自动选择相应的检定支路和对比系统,将所选择的称量装置清零,并使换向器处于排空状态,使流体在标准检定装置中循环;将设定流量与标准差压式流量计瞬时计量值进行PID运算,并将PID输出值作用于调节阀进行流量调节控制,当流量达到设定的流量点并稳定后,正式开始检定。一方面,在设定的检定时间内,标准差压式流量计和待检差压式流量计同步累计计量,当达到预定的检定时间时,同时停止计量,检定控制柜采集计量结果并传输到计算机上保存;另一方面,换向器处于工作状态,在设定的检定时间内,待检差压式流量计与称量装置同步累计计量,当达到预定的检定时间时,控制换向器处于排空状态,同时待检差压式流量计停止计量,检定控制柜采集计量结果并传输到计算机上保存,然后将称量罐内流体排空,并将称量装置清零。控制系统依此完成所设定的各流量点检定后,自动保存检定记录,并输出到打印机打印规定格式的检定记录报表和证书。
本发明结合高度智能化设计,流量测量范围大,应用管道规格全,且可实现多流量计同时检定,实时标定实际工况下的流量系数和流出系数,相比与使用理想状态下的流量系数和流出系数更加精准,大大提高了流量测量的精度,系统精度可达0.05%。系统结构简单,操作方便,性能稳定,通用性高,联合使用标准表法和静态质量法,大大提高了检定精度,极大地解决煤炭、电力和化工行业中各类流体计量参数的准确度问题。
附图说明
图1是一种高精度流量系数标定方法步骤流程图;
图2是一种高精度流量检定方法步骤流程图;
图3是实施例1的结构示意图;
图4是实施例2的结构示意图;
图5是控制系统的组成图。
附图标记:
1、流体供应系统;11、蓄液池;12、泵;13、第一开关阀;14、稳压罐;15、第二开关阀;2、第一检定管路组;21、第一检定管路;211、第三阀门;212、第四阀门;22、待检差压式流量计;23、对比系统;231、称量罐;232、称量装置;24、换向器;241、第一出口;242、第二出口;3、第二检定管路组;31、第二检定管路;311、第一阀门;312、第二阀门;32、标准差压式流量计;4、控制系统;41、数据采集与控制单元;411、检定控制柜;412、变频调速柜;42、监控操作单元;421、计算机;422、打印机;43、供电单元;431、不间断电源;432、电源控制柜。
具体实施方式
下面将结合实施例来对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部实施例。
实施例1
本实施例提供了一种流量系数标定方法,如图1所示,包括如下步骤:
S1、选定带有待检差压式流量计的标准流量装置作为流量系数标定装置;
S2、使用标准流量装置测量流体的流量,得到第一组数据:体积流量qv1和差压式流量计输出的差压△P1;
S3、重复步骤S2若干次,得到若干组数据:体积流量qv2~qvn和差压式流量计输出的差压△P2~△Pn;
S4、测量并计算差压式流量计的节流孔的截面积,测量工况下被测流体的密度;
S5、将步骤S2~S3测得的若干组数据:体积流量qv1~qvn、差压△P1~△Pn,步骤S4计算和测得的数据:节流孔的截面积A0、被测流体的密度ρ1,一并代入公式:
式中:qm为计算得到的质量流量,kg/s;α为流量系数,无量纲;A0为节流装置的开孔截面积,m2;ΔP为差压式流量计测得的差压,Pa;ρ1为工况下流体的密度,kg/m3;
经过数据统计分析和计算,判定所述差压式流量计的测量精度,求得实际工况下逼近的α真值。
本实施例还提供了一种流量计检定方法,如图2所示,在上述流量系数标定方法的基础上还包括如下步骤:
S6、将步骤S5中得到的α真值输入到实际使用现场中的DCS系统,实现在线高精度流量测量;
S7、将流量测量结果与标准流量装置中对照组流量测量结果对比,得到待检差压式流量计的检定结果。
如图3所示,一种标准流量装置,包括流体供应系统1,一端与流体供应系统1相连的第一检定管路组2,设在流体供应系统1与第一检定管路组2之间的、与第一检定管路组2串联的第二检定管路组3和控制系统4。
流体供应系统1包括蓄液池11,设在蓄液池11一侧用于驱动流体流动的泵12和用于控制管路流通与截止的第一开关阀13,第一开关阀13设在泵12与第一检定管路组2之间。在泵12与第一开关阀13之间设有用于增加管路中流体的稳定性的稳压罐14,在泵12与稳压罐14之间设有第二开关阀15。
第一检定管路组2包括若干并联的、管径不同的第一检定管路21,在第一检定管路21的入口处和出口处分别设置有控制管路通断的第三阀门211和第四阀门212,在第一检定管路21上均设有待检差压式流量计22,在第一检定管路21的另一端均设有对比系统23。对比系统23包括若干不同量程的称量罐231和设在称量罐231下方的称量装置232,称量罐231与第一检定管路21的另一端连接。
第二检定管路组3包括若干并联的、管径不同的第二检定管路31,在第二检定管路31的入口处和出口处分别设置有第一阀门311和第二阀门312,在第二检定管路31上均设有标准差压式流量计32。
沿流体流动方向,在标准差压式流量计32前面设有压力变送器,在待检差压式流量计22后面设有温度变送器。对应的,在第一检定管路21上还设有用于调节管路的压力、温度和流量的调节阀。
在第一检定管路组2与称量罐231之间还设有换向器24,换向器24的入口与第一检定管路21相连,换向器24的出口包括第一出口241和第二出口242,第一出口241与称量罐231连通,第二出口242通过管路与蓄液池11连通。在称量罐231底部设有第三出口,第三出口通过管路与蓄液池连通。
如图4所示,控制系统4包括数据采集与控制单元41,与数据采集与控制单元41连接的监控操作单元42,和用于为监控操作单元42、数据采集与控制单元41提供电源的供电单元43;数据采集与控制单元41包括检定控制柜411和变频调速柜412,监控操作单元42包括计算机421和打印机422,供电单元43包括不间断电源431和电源控制柜432;检定控制柜411用于接收和处理分别由待检差压式流量计22、标准差压式流量计32、压力变送器和温度变送器发送的流量、压力和温度信号并传输到计算机421上,检定控制柜411还用于发送信号到调节阀上对流体的状态进行调节;变频调速柜412与泵12连接,用于控制泵12的转速。
本实施例在使用过程中,标准差压式流量计32和对比系统23分别对待检差压式流量计22进行检定。开始工作前,控制系统4根据用户输入的待检差压式流量计22参数自动设定或由用户自主设定检定时间和流量点;启动检定过程中,系统根据各流量点大小和检定时间自动选择相应的检定支路和对比系统23,将所选择的称量装置232清零,并使换向器24处于排空状态,使流体在标准检定装置中循环;将设定流量与标准差压式流量计32瞬时计量值进行PID运算,并将PID输出值作用于调节阀进行流量调节控制,当流量达到设定的流量点并稳定后,正式开始检定。一方面,在设定的检定时间内,标准差压式流量计32和待检差压式流量计22同步累计计量,当达到预定的检定时间时,同时停止计量,检定控制柜411采集计量结果并传输到计算机421上保存;另一方面,换向器24处于工作状态,在设定的检定时间内,待检差压式流量计22与称量装置23同步累计计量,当达到预定的检定时间时,控制换向器24处于排空状态,同时待检差压式流量计22停止计量,检定控制柜411采集计量结果并传输到计算机421上保存,然后将称量罐231内流体排空,并将称量装置232清零。控制系统4依此完成所设定的各流量点检定后,自动保存检定记录,并输出到打印机422打印规定格式的检定记录报表和证书。
实施例2
本实施例提供了一种标准流量装置,如图3所示,包括流体供应系统1,一端与流体供应系统1相连的第一检定管路组2和控制系统4。
流体供应系统1包括蓄液池11,设在蓄液池11一侧用于驱动流体流动的泵12和用于控制管路流通与截止的第一开关阀13,第一开关阀13设在泵12与第一检定管路组2之间。在泵12与第一开关阀13之间设有用于增加管路中流体的稳定性的稳压罐14,在泵12与稳压罐14之间设有第二开关阀15。
第一检定管路组2包括若干并联的、管径不同的第一检定管路21。在第一检定管路21上均设有待检差压式流量计22,在第一检定管路21的另一端均设有对比系统23。对比系统23包括若干不同量程的称量罐231和设在称量罐231下方的称量装置232,称量罐231与第一检定管路21的另一端连接。称量装置采用高精度电子秤在线检定系统,包括砝码在线加载系统、液压容器升降系统和称重环境浮力修正系统,砝码在线加载系统设在液压容器升降系统上。
在第一检定管路组2与称量罐231之间还设有换向器24,换向器24的入口与第一检定管路21相连,换向器24的出口包括第一出口241和第二出口242,第一出口241与称量罐231连通,第二出口242通过管路与蓄液池11连通。在称量罐231底部设有第三出口,第三出口通过管路与蓄液池连通。
在第一检定管路21的入口处和出口处分别设置有用于控制管路通断的第三阀门211和第四阀门212。沿流体流动方向,在待检差压式流量计22前后分别设有压力变送器和温度变送器。对应的,在第一检定管路21上还设有用于调节管路的压力、温度和流量的调节阀。压力变送器和温度变送器将采集的信息反馈到控制系统,控制系统处理后控制调节阀随时调控流体状态和管路状态,提高了流量检定和测量精度。
如图4所示,控制系统4包括数据采集与控制单元41,与数据采集与控制单元41连接的监控操作单元42,和用于为监控操作单元42、数据采集与控制单元41提供电源的供电单元43;数据采集与控制单元41包括检定控制柜411和变频调速柜412,监控操作单元42包括计算机421和打印机422,供电单元43包括不间断电源431和电源控制柜432;检定控制柜411用于接收和处理分别由待检差压式流量计22、压力变送器和温度变送器发送的流量、压力和温度信号并传输到计算机421上,检定控制柜411还用于发送信号到调节阀上对流体的状态进行调节;变频调速柜412与泵12连接,用于控制泵12的转速。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种流量系数标定方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1、选定带有待检差压式流量计的标准流量装置作为流量系数标定装置;
S2、使用所述标准流量装置测量流体的流量,得到第一组数据:体积流量qv1和所述差压式流量计输出的差压△P1;
S3、重复步骤S2若干次,得到若干组数据:体积流量qv2~qvn和所述差压式流量计输出的差压△P2~△Pn;
S4、测量并计算差压式流量计的节流孔的截面积,测量工况下被测流体的密度;
S5、将步骤S2~S3测得的若干组数据:体积流量qv1~qvn、差压△P1~△Pn,步骤S4计算和测得的数据:节流孔的截面积A0、被测流体的密度ρ1,一并代入公式:
式中:qm为计算得到的质量流量,kg/s;α为流量系数,无量纲;A0为节流装置的开孔截面积,m2;ΔP为差压式流量计测得的差压,Pa;ρ1为工况下流体的密度,kg/m3;
经过数据统计分析和计算,判定所述差压式流量计的测量精度,求得实际工况下逼近的α真值。
2.一种流量计检定方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1、选定带有待检差压式流量计的标准流量装置作为流量系数标定装置;
S2、使用所述标准流量装置测量流体的流量,得到第一组数据:体积流量qv1和差压式流量计输出的差压△P1;
S3、重复步骤S2若干次,得到若干组数据:体积流量qv2~qvn和差压式流量计输出的差压△P2~△Pn;
S4、测量并计算差压式流量计的节流孔的截面积A0,测量工况下被测流体的密度ρ1;
S5、将步骤S2~S3测得的若干组数据:体积流量qv1~qvn、差压△P1~△Pn,步骤S4计算和测得的数据:节流孔的截面积A0、被测流体的密度ρ1,一并代入公式:
式中:qm为计算得到的质量流量,kg/s;α为流量系数,无量纲;A0为节流装置的开孔截面积,m2;ΔP为差压式流量计测得的差压,Pa;ρ1为工况下流体的密度,kg/m3;
经过数据统计分析和计算,判定所述差压式流量计的测量精度,求得实际工况下逼近的α真值;
S6、将步骤S5中得到的α真值输入到实际使用现场中的DCS系统,实现在线高精度流量测量;
S7、将流量测量结果与标准流量装置中对照组流量测量结果对比,得到所述待检差压式流量计的检定结果。
3.一种标准流量装置,其特征在于,包括流体供应系统(1),一端与所述流体供应系统(1)相连的第一检定管路组(2),所述第一检定管路组(2)包括若干并联的、管径不同的第一检定管路(21);在所述第一检定管路(21)上均设有待检差压式流量计(22),在所述第一检定管路(21)的另一端均设有对比系统(23);所述对比系统(23)包括若干不同量程的称量罐(231)和设在所述称量罐(231)下方的称量装置(232),所述称量罐(231)与所述第一检定管路(21)的另一端连接。
4.根据权利要求3所述的一种标准流量装置,其特征在于,还包括设在所述流体供应系统(1)与所述第一检定管路组(2)之间的、与所述第一检定管路组(2)串联的第二检定管路组(3),所述第二检定管路组(3)包括若干并联的、管径不同的第二检定管路(31),在所述第二检定管路(31)上均设有标准差压式流量计(32)。
5.根据权利要求3所述的标准流量装置,其特征在于,沿流体流动方向,在所述待检差压式流量计(22)前面设有压力变送器,在其后面设有温度变送器。
6.根据权利要求4所述的标准流量装置,其特征在于,在所述标准差压式流量计(32)前面设有压力变送器,在所述待检差压式流量计(22)后面设有温度变送器。
7.根据权利要求4所述的标准流量装置,其特征在于,在所述第二检定管路(31)的入口处和出口处分别设置有第一阀门(311)和第二阀门(312),在所述第一检定管路(21)的入口处和出口处分别设置有第三阀门(211)和第四阀门(212)。
8.根据权利要求3所述的标准流量装置,其特征在于,所述流体供应系统(1)包括蓄液池(11),设在所述蓄液池(11)一侧用于驱动流体流动的泵(12)和用于控制管路流通与截止的第一开关阀(13),所述第一开关阀(13)设在所述泵(12)与所述第一检定管路组(2)之间;在所述泵(12)与所述第一开关阀(13)之间设有用于增加管路中流体的稳定性的稳压罐(14),在所述泵(12)与所述稳压罐(14)之间设有第二开关阀(15)。
9.根据权利要求3所述的标准流量装置,其特征在于,在所述第一检定管路组(2)与所述称量罐(231)之间还设有换向器(24),所述换向器(24)的入口与所述第一检定管路(21)相连,所述换向器(24)的出口包括第一出口(241)和第二出口(242),所述第一出口(241)与所述称量罐(231)连通,所述第二出口(242)通过管路与蓄液池(11)连通。
10.根据权利要求3所述的标准流量装置,其特征在于,所述标准流量装置还包括控制系统(4),所述控制系统(4)包括数据采集与控制单元(41),与所述数据采集与控制单元(41)连接的监控操作单元(42),和用于为所述监控操作单元(42)、所述数据采集与控制单元(41)提供电源的供电单元(43);所述数据采集与控制单元(41)包括检定控制柜(411)和变频调速柜(412),所述监控操作单元(42)包括计算机(421)和打印机(422),所述供电单元(43)包括不间断电源(431)和电源控制柜(432);所述检定控制柜(411)用于接收和处理分别由所述待检差压式流量计(22)、标准差压式流量计(32)、压力变送器和温度变送器发送的流量、压力和温度信号并传输到所述计算机(421)上,所述检定控制柜(411)还用于发送信号到调节阀上对流体的状态进行调节;所述变频调速柜(412)与所述泵(12)连接,用于控制泵(12)的转速。
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