CN115824582B - 一种弯管流动性能测试方法、系统及存储介质 - Google Patents
一种弯管流动性能测试方法、系统及存储介质 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115824582B CN115824582B CN202310090816.7A CN202310090816A CN115824582B CN 115824582 B CN115824582 B CN 115824582B CN 202310090816 A CN202310090816 A CN 202310090816A CN 115824582 B CN115824582 B CN 115824582B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- bent pipe
- value
- flow
- data
- elbow
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000012360 testing method Methods 0.000 title claims abstract description 89
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 86
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 47
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 41
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 20
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 43
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 15
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 9
- 238000011056 performance test Methods 0.000 claims description 4
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 abstract description 11
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 10
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 4
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 230000004308 accommodation Effects 0.000 description 2
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Measuring Volume Flow (AREA)
Abstract
本发明公开了一种弯管流动性能测试方法、系统及存储介质，涉及弯管性能检测技术领域，获取弯管的尺寸数据；获得入口压力‑时间曲线和出口压力‑时间曲线；计算弯管的流动稳定指标；判断弯管的流动稳定指标是否大于稳定指标预设值；计算入口压力标准值和出口压力标准值；判断出口压力标准值是否大于密封阈值；获取测试流体参数信息；对于密封性能良好的弯管计算弯管局部阻力；计算当前规格的弯管的局部阻力标定值和流动稳定指标标定值并输出。提出了一种针对弯管流动稳定和弯管的局部阻力的综合测试方案，可以精准的量化测试输出流体经过弯管时的流动稳定性和局部阻力，为管路系统设计提供精准的弯管流动性能数据。
Description
技术领域
本发明涉及弯管性能检测技术领域，具体是涉及一种弯管流动性能测试方法、系统及存储介质。
背景技术
当今时代，石油、化工、核电行业日益蓬勃发展，这些行业中或多或少都用到规格多样的金属管道，管道中存在大量的金属弯管，而金属弯管成形后在弯曲段会不可避免的出线截面椭圆的现象，这种现象会造成流体在管道内流动不稳定，在管路系统中产生振动，同时在管路系统中弯管会导致流体流向发生变化，流体流向变换时与弯管发生碰撞会产生局部阻力，在管路系统设计时，弯管的局部阻力数据是保证管路稳定的重要设计参数，因此，在弯管的加工成型过程中，如何测试量化管路系统的流动稳定性和获取弯管的局部阻力数据是本领域亟需解决的技术问题，基于此，本方案提出一种弯管流动性能测试方案。
发明内容
为解决上述技术问题，提供一种弯管流动性能测试方法、系统及存储介质，本技术方案提出了一种针对弯管流动稳定和弯管的局部阻力的综合测试方案，可以精准的量化测试输出流体经过弯管时的流动稳定性和局部阻力，为管路系统设计提供精准的弯管流动性能数据。
为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：
一种弯管流动性能测试方法，包括：
获取弯管的尺寸数据，所述尺寸数据包括弯管管径和弯管长度；
以恒定的流速向弯管入口输入测试流体，并实时检测弯管入口处的压力和弯管出口处的压力，获得入口压力-时间曲线和出口压力-时间曲线；
根据出口压力-时间曲线进行计算弯管的流动稳定指标，所述流动稳定指标用于表示流体流动的稳定性；
判断弯管的流动稳定指标是否大于稳定指标预设值，若是，则判定弯管的流动稳定性差，输出稳定性不合格信号，若否，则判定弯管的流动稳定性良好；
根据入口压力-时间曲线计算入口压力标准值，根据出口压力-时间曲线计算出口压力标准值；
判断出口压力标准值是否大于密封阈值，若是，则判定弯管的密封性能良好，若否，则判定弯管出现泄漏，输出密封不合格信号；
获取测试流体参数信息，所述测试流体参数信息包括测试流体流速和测试流体密度；
对于密封性能良好的弯管，根据入口压力标准值、出口压力标准值、弯管管径、弯管长度、测试流体流速和测试流体密度计算弯管局部阻力；
获取多个密封性能良好的弯管的弯管局部阻力数据和多个流动稳定性良好的弯管的流动稳定指标，并对多个密封性能良好的弯管的弯管局部阻力数据和多个流动稳定性良好的弯管的流动稳定指标进行数据处理计算，获取当前规格的弯管的局部阻力标定值和流动稳定指标标定值；
输出当前规格的弯管的局部阻力标定值和流动稳定指标标定值。
优选的，所述流动稳定指标的计算方法为：
获取出口压力-时间曲线上所有极大值点处的压力值、所有极小值点的压力值，以及所有极大值点和所有极小值点对应的时间值；
将所有极大值点处的压力值、所有极小值点的压力值，以及所有极大值点和所有极小值点对应的时间值代入流动稳定指标计算公式，进行计算弯管的流动稳定指标；
其中，所述流动稳定指标计算公式为：
式中，M为弯管的流动稳定指标，
为出口压力-时间曲线上极大值点处的压力值，
均为出口压力-时间曲线上极小值点处的压力值，
为出口压力-时间曲线上极大值点对应的时间值，
均为出口压力-时间曲线上极小值点对应的时间值，n为出口压力-时间曲线上极大值点或极小值点的数量。
优选的，所述入口压力标准值或出口压力标准值的计算方法为：
根据入口压力-时间曲线或出口压力-时间曲线获取入口压力-时间函数表达式或出口压力-时间函数表达式；
根据入口压力-时间函数表达式或出口压力-时间函数表达式代入标准值计算公式进行计算入口压力标准值或出口压力标准值；
其中，所述标准值计算公式为：
式中，
为入口压力标准值或出口压力标准值，
为入口压力-时间函数表达式或出口压力-时间函数表达式，
为测试时长。
优选的，所述弯管局部阻力的计算公式为：
式中，
为弯管局部阻力，
为入口压力标准值，
为出口压力标准值，
为测试流体密度，
为测试流体流速，
为弯管长度，
为弯管管径，
为弯管摩擦系数。
优选的，所述数据处理计算具体包括如下步骤：
将多个数据按照数值从小到大的顺序进行排列，所述数据为密封性能良好的弯管的弯管局部阻力数据或流动稳定性良好的弯管的流动稳定指标；
设定数据的检出水平，获得数据的偏度检验的临界值；
按照观测值计算公式进行计算数据的观测值，并判断数据的观测值是否大于数据的偏度检验的临界值；
若是，则判定该数据及按照数值从小到大的顺序排列在该数据之后的数据均为离群点；
若否，则判定该数据为非离群点；
将所有判定为非离群点的数据进行求取平均值，以该平均值作为数据的标定值；
其中，所述观测值计算公式为：
式中，
为数据的观测值，
为数据按照从小到大的顺序的排序数，
为从小到大的顺序的排列在n位之前的数据，
为所有数据的平均值。
进一步的，提出一种弯管流动性能测试系统，用于实现如上述的弯管流动性能测试方法，包括：
参数测试装置，参数测试装置用于进行以恒定的流速向弯管入口输入测试流体，并实时检测弯管入口处的压力和弯管出口处的压力；
信号接收模块，信号接收模块与所述参数测试装置电性连接，所述信号接收模块用于接收参数测试装置实时检测的弯管入口处的压力数据和弯管出口处的压力数据；
处理器，处理器与所述信号接收模块电性连接，所述处理器用于进行生成入口压力-时间曲线和出口压力-时间曲线、计算弯管的流动稳定指标、判断弯管的流动稳定指标是否大于稳定指标预设值、计算入口压力标准值、计算出口压力标准值、判断出口压力标准值是否大于密封阈值、计算弯管局部阻力和计算当前规格的弯管的局部阻力标定值和流动稳定指标标定值；
存储模块，存储模块与所述处理器相耦合，所述存储模块用于存储多个密封性能良好的弯管的弯管局部阻力数据和多个流动稳定性良好的弯管的流动稳定指标；
信号输出模块，信号输出模块与所述处理器电性连接，所述信号输出模块用于输出稳定性不合格信号、输出密封不合格信号和输出当前规格的弯管的局部阻力标定值和流动稳定指标标定值。
可选的，所述参数测试装置包括：
基板；
弯管下定位治具，所述弯管下定位治具固定安装于基板上端；
弯管上定位治具，所述弯管上定位治具设置于弯管下定位治具上方，所述弯管下定位治具与弯管上定位治具相配合进行弯管的固定定位，所述弯管上定位治具上端通过安装座固定安装有驱动柱，所述驱动柱安装于外部夹紧驱动装置上；
密封测试结构，所述密封测试结构安装于弯管两端，所述密封测试结构包括密封引流治具和密封驱动气缸，所述基板上端与密封引流治具对应位置处开设滑槽，所述密封引流治具滑动连接于滑槽内部，所述密封驱动气缸通过固定座固定安装于基板上端，所述密封驱动气缸输出端通过连接件与密封引流治具固定连接。
可选的，所述密封引流治具包括前检测部和驱动部，所述前检测部内部设置有流速传感器和压力传感器，所述前检测部和驱动部之间通过若干连接柱连接，所述前检测部和驱动部下端均设置有与滑槽相适配的滑块，所述滑块滑动连接于滑槽内部，所述前检测部和驱动部之间设置有一容置空间，所述容置空间内部设置有导流管，所述前检测部前端固定连接有与弯管相适配的密封套，所述密封套与导流管连通，所述密封套内部设置有密封垫圈。
可选的，所述处理器内部集成有：
时钟单元，所述时钟单元用于提供时间信号；
曲线生成单元，所述曲线生成单元用于进行生成入口压力-时间曲线和出口压力-时间曲线；
第一计算单元，所述第一计算单元用于计算弯管的流动稳定指标；
第一判断单元，所述第一判断单元用于进行判断弯管的流动稳定指标是否大于稳定指标预设值；
第二计算单元，所述第二计算单元用于计算入口压力标准值和计算出口压力标准值；
第二判断单元，所述第二判断单元用于判断出口压力标准值是否大于密封阈值；
第三计算单元，所述第三计算单元用于进行计算弯管局部阻力；
数据处理单元，所述数据处理单元用于进行计算当前规格的弯管的局部阻力标定值和流动稳定指标标定值。
再进一步的，提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机可读程序，所述计算机可读程序被调用时执行如上述的弯管流动性能测试方法。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明提出一种流动稳定指标用于量化表示流体经流弯管后流动的稳定性，由于流体经过弯管弯道后会产生振动，因此在流体经过弯管弯道后的流体压力会呈现出周期波动状态，对管道造成冲击，这种冲击效应与压力波动峰值成正相关，与波动周期呈负相关，本方案中，将测试时间中周期波动状态的峰值变化与其变化周期进行结合计算流动稳定指标，可有效的表示流体经过弯管弯道后会产生的振动对管道的冲击效应，通过该量化标准可有效的表示出当前规格的弯管的流动稳定性。
本发明对样本测量获取的多个密封性能良好的弯管的弯管局部阻力数据和多个流动稳定性良好的弯管的流动稳定指标进行数据处理计算，获取当前规格的弯管的局部阻力标定值和流动稳定指标标定值，在后续管道设计中，以局部阻力标定值和流动稳定指标标定值作为弯管的参数标准值进行计算，可有效的保证管道设计时的参数准确性，为管道的设计，维护提供准确的数据支撑，可有效的实现管道系统的智能化管理。
附图说明
图1为本发明提出的弯管流动性能测试系统框图；
图2为本发明中的参数测试装置的立体结构示意图；
图3为本发明中的密封测试结构的立体结构示意图；
图4为本发明提出的弯管流动性能测试方法流程图；
图5为本发明中的流动稳定指标的计算方法流程图；
图6为本发明中的入口压力标准值或出口压力标准值的计算方法流程图；
图7为本发明中的数据处理计算方法流程图。
图中标号为：
1、基板；101、滑槽；2、弯管下定位治具；3、弯管上定位治具；4、安装座；5、驱动柱；6、弯管；7、密封引流治具；701、前检测部；702、连接柱；703、驱动部；704、密封套；705、密封垫圈；706、导流管；707、滑块；8、连接件；9、固定座；10、密封驱动气缸。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。
请参阅图1所示，一种弯管流动性能测试系统，包括：
参数测试装置，参数测试装置用于进行以恒定的流速向弯管入口输入测试流体，并实时检测弯管入口处的压力和弯管出口处的压力；
信号接收模块，信号接收模块与参数测试装置电性连接，信号接收模块用于接收参数测试装置实时检测的弯管入口处的压力数据和弯管出口处的压力数据；
处理器，处理器与信号接收模块电性连接，处理器用于进行生成入口压力-时间曲线和出口压力-时间曲线、计算弯管的流动稳定指标、判断弯管的流动稳定指标是否大于稳定指标预设值、计算入口压力标准值、计算出口压力标准值、判断出口压力标准值是否大于密封阈值、计算弯管局部阻力和计算当前规格的弯管的局部阻力标定值和流动稳定指标标定值；
存储模块，存储模块与处理器相耦合，存储模块用于存储多个密封性能良好的弯管的弯管局部阻力数据和多个流动稳定性良好的弯管的流动稳定指标；
信号输出模块，信号输出模块与处理器电性连接，信号输出模块用于输出稳定性不合格信号、输出密封不合格信号和输出当前规格的弯管的局部阻力标定值和流动稳定指标标定值。
请参阅图2所示，参数测试装置包括：
基板1；
弯管下定位治具2，弯管下定位治具2固定安装于基板1上端；
弯管上定位治具3，弯管上定位治具3设置于弯管下定位治具2上方，弯管下定位治具2与弯管上定位治具3相配合进行弯管6的固定定位，弯管上定位治具3上端通过安装座4固定安装有驱动柱5，驱动柱5安装于外部夹紧驱动装置上；
密封测试结构，密封测试结构安装于弯管6两端，密封测试结构包括密封引流治具7和密封驱动气缸10，基板1上端与密封引流治具7对应位置处开设滑槽101，密封引流治具7滑动连接于滑槽101内部，密封驱动气缸10通过固定座9固定安装于基板1上端，密封驱动气缸10输出端通过连接件8与密封引流治具7固定连接。
请参阅图3所示，密封引流治具7包括前检测部701和驱动部703，前检测部701内部设置有流速传感器和压力传感器，前检测部701和驱动部703之间通过若干连接柱702连接，前检测部701和驱动部703下端均设置有与滑槽101相适配的滑块707，滑块707滑动连接于滑槽101内部，前检测部701和驱动部703之间设置有一容置空间，容置空间内部设置有导流管706，前检测部701前端固定连接有与弯管6相适配的密封套704，密封套704与导流管706连通，密封套704内部设置有密封垫圈705。
处理器内部集成有：
时钟单元，时钟单元用于提供时间信号；
曲线生成单元，曲线生成单元用于进行生成入口压力-时间曲线和出口压力-时间曲线；
第一计算单元，第一计算单元用于计算弯管的流动稳定指标；
第一判断单元，第一判断单元用于进行判断弯管的流动稳定指标是否大于稳定指标预设值；
第二计算单元，第二计算单元用于计算入口压力标准值和计算出口压力标准值；
第二判断单元，第二判断单元用于判断出口压力标准值是否大于密封阈值；
第三计算单元，第三计算单元用于进行计算弯管局部阻力；
数据处理单元，数据处理单元用于进行计算当前规格的弯管的局部阻力标定值和流动稳定指标标定值。
上述弯管流动性能测试系统的运行过程为：
步骤一：将弯管6设置于弯管下定位治具2上，之后在外部夹紧驱动装置的驱动下带动弯管上定位治具3下移，使弯管下定位治具2与弯管上定位治具3相配合将弯管6进行固定定位；
步骤二：弯管6两端的密封驱动气缸10驱动密封引流治具7前移，使密封套704与弯管6两端密封连接，之后将弯管6两端密封引流治具7的导流管706分别与外部液路系统的出流端和回流端连通；
步骤三：由外部液路系统的以恒定的流速向弯管6入口输入测试流体，同时弯管6两端的前检测部701内部的流速传感器和压力传感器进行测量检测弯管入口处的压力和流速和弯管出口处的压力和流速，并输送至信号输出模块；
步骤四：曲线生成单元根据时钟单元提供的时间信号和弯管入口处的压力、弯管出口处的压力生成入口压力-时间曲线和出口压力-时间曲线；
步骤五：第一计算单元计算弯管的流动稳定指标；
步骤六：第一判断单元进行判断弯管的流动稳定指标是否大于稳定指标预设值，信号输出模块根据判断结果决定是否输出稳定性不合格信号；
步骤七：第二计算单元计算入口压力标准值和计算出口压力标准值；
步骤八：第二判断单元判断出口压力标准值是否大于密封阈值，信号输出模块根据判断结果决定是否输出密封不合格信号；
步骤九：第三计算单元进行计算弯管局部阻力；
步骤十：存储模块对多个密封性能良好的样本弯管的弯管局部阻力数据和多个流动稳定性良好的样本弯管的流动稳定指标进存储；
步骤十一：数据处理单元从存储模块调取多个密封性能良好的样本弯管的弯管局部阻力数据和多个流动稳定性良好的样本弯管的流动稳定指标，并进行数据处理计算，获取当前规格的弯管的局部阻力标定值和流动稳定指标标定值；
步骤十二：信号输出模块输出当前规格的弯管的局部阻力标定值和流动稳定指标标定值。
进一步的，请参阅图4所示，本方案结合上述弯管流动性能测试系统还提出一种弯管流动性能测试方法，包括：
获取弯管的尺寸数据，尺寸数据包括弯管管径和弯管长度；
以恒定的流速向弯管入口输入测试流体，并实时检测弯管入口处的压力和弯管出口处的压力，获得入口压力-时间曲线和出口压力-时间曲线；
根据出口压力-时间曲线进行计算弯管的流动稳定指标，流动稳定指标用于表示流体流动的稳定性；
判断弯管的流动稳定指标是否大于稳定指标预设值，若是，则判定弯管的流动稳定性差，输出稳定性不合格信号，若否，则判定弯管的流动稳定性良好；
根据入口压力-时间曲线计算入口压力标准值，根据出口压力-时间曲线计算出口压力标准值；
判断出口压力标准值是否大于密封阈值，若是，则判定弯管的密封性能良好，若否，则判定弯管出现泄漏，输出密封不合格信号；
获取测试流体参数信息，测试流体参数信息包括测试流体流速和测试流体密度；
对于密封性能良好的弯管，根据入口压力标准值、出口压力标准值、弯管管径、弯管长度、测试流体流速和测试流体密度计算弯管局部阻力；
获取多个密封性能良好的弯管的弯管局部阻力数据和多个流动稳定性良好的弯管的流动稳定指标，并对多个密封性能良好的弯管的弯管局部阻力数据和多个流动稳定性良好的弯管的流动稳定指标进行数据处理计算，获取当前规格的弯管的局部阻力标定值和流动稳定指标标定值；
输出当前规格的弯管的局部阻力标定值和流动稳定指标标定值。
本方案中通过对样本测量获取的多个密封性能良好的弯管的弯管局部阻力数据和多个流动稳定性良好的弯管的流动稳定指标进行数据处理计算，获取当前规格的弯管的局部阻力标定值和流动稳定指标标定值，在后续管道设计中，以局部阻力标定值和流动稳定指标标定值作为弯管的参数标准值进行计算，可有效的保证管道设计时的参数准确性。
请参阅图5所示，流动稳定指标的计算方法为：
获取出口压力-时间曲线上所有极大值点处的压力值、所有极小值点的压力值，以及所有极大值点和所有极小值点对应的时间值；
将所有极大值点处的压力值、所有极小值点的压力值，以及所有极大值点和所有极小值点对应的时间值代入流动稳定指标计算公式，进行计算弯管的流动稳定指标；
其中，流动稳定指标计算公式为：
式中，M为弯管的流动稳定指标，
为出口压力-时间曲线上极大值点处的压力值，
均为出口压力-时间曲线上极小值点处的压力值，
为出口压力-时间曲线上极大值点对应的时间值，
均为出口压力-时间曲线上极小值点对应的时间值，n为出口压力-时间曲线上极大值点或极小值点的数量。
由于流体经过弯管弯道后会产生振动，因此在流体经过弯管弯道后的流体压力会呈现出周期波动状态，对管道造成冲击，具体的，冲击效应与压力波动峰值成正相关，与波动周期呈负相关，本方案中，将测试时间中周期波动状态的峰值变化与其变化周期进行结合计算流动稳定指标，可有效的表示流体经过弯管弯道后会产生的振动对管道的冲击效应，通过该方式计算出的流动稳定指标越大代表着出口压力-时间曲线波动性越大，对管路的冲击越强，弯管内的流体的流动稳定性越差，计算出的流动稳定指标越大代表着出口压力-时间曲线波动性越小，对管路的冲击越弱，弯管内的流体的流动稳定性越好。
请参阅图6所示，入口压力标准值或出口压力标准值的计算方法为：
根据入口压力-时间曲线或出口压力-时间曲线获取入口压力-时间函数表达式或出口压力-时间函数表达式；
根据入口压力-时间函数表达式或出口压力-时间函数表达式代入标准值计算公式进行计算入口压力标准值或出口压力标准值；
其中，标准值计算公式为：
式中，
为入口压力标准值或出口压力标准值，
为入口压力-时间函数表达式或出口压力-时间函数表达式，
为测试时长。
由于入口压力-时间曲线或出口压力-时间曲线为波动曲线，本方案中通过对入口压力-时间函数和出口压力-时间函数在测试时间段内对时间积分后再除以测试时长，作为测试时间段的入口压力标准值和出口压力标准值可有效保证计算数据的精准度。
弯管局部阻力的计算公式为：
式中，
为弯管局部阻力，
为入口压力标准值，
为出口压力标准值，
为测试流体密度，
为测试流体流速，
为弯管长度，
为弯管管径，
为弯管摩擦系数。
本方案中，弯管局部阻力的计算公式是基于范宁公式提出的。
请参阅图7所示，数据处理计算具体包括如下步骤：
将多个数据按照数值从小到大的顺序进行排列，数据为密封性能良好的弯管的弯管局部阻力数据或流动稳定性良好的弯管的流动稳定指标；
设定数据的检出水平，获得数据的偏度检验的临界值；
按照观测值计算公式进行计算数据的观测值，并判断数据的观测值是否大于数据的偏度检验的临界值；
若是，则判定该数据及按照数值从小到大的顺序排列在该数据之后的数据均为离群点；
若否，则判定该数据为非离群点；
将所有判定为非离群点的数据进行求取平均值，以该平均值作为数据的标定值；
其中，观测值计算公式为：
式中，
为数据的观测值，
为数据按照从小到大的顺序的排序数，
为从小到大的顺序的排列在n位之前的数据，
为所有数据的平均值。
本方案中，为降低异常弯管的检测数据对计算结果产生的影响，基于偏度检验进行弯管局部阻力数据或流动稳定性数据中的离群点剔除，并根据非离群点数值进行弯管的局部阻力标定值和流动稳定指标标定值计算，可有效的保证计算出的数据可有效的反映弯管的实际流动性能，进而为管道的设计，维护提供准确的数据支撑，保证管道设计的精准性。
进一步的，本方案还提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机可读程序，计算机可读程序被调用时执行如上述的弯管流动性能测试方法；
可以理解的是，存储介质可以是磁性介质，例如，软盘、硬盘、磁带；光介质例如，DVD；或者半导体介质例如固态硬盘SolidStateDisk，SSD等。
综上所述，本发明的优点在于：提出了一种针对弯管流动稳定和弯管的局部阻力的综合测试方案，可以精准的量化测试输出流体经过弯管时的流动稳定性和局部阻力，为管路系统设计提供精准的弯管流动性能数据。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (9)
1.一种弯管流动性能测试方法，其特征在于，包括：
获取弯管的尺寸数据，所述尺寸数据包括弯管管径和弯管长度；
以恒定的流速向弯管入口输入测试流体，并实时检测弯管入口处的压力和弯管出口处的压力，获得入口压力-时间曲线和出口压力-时间曲线；
根据出口压力-时间曲线进行计算弯管的流动稳定指标，所述流动稳定指标用于表示流体流动的稳定性；
判断弯管的流动稳定指标是否大于稳定指标预设值，若是，则判定弯管的流动稳定性差，输出稳定性不合格信号，若否，则判定弯管的流动稳定性良好；
根据入口压力-时间曲线计算入口压力标准值，根据出口压力-时间曲线计算出口压力标准值；
判断出口压力标准值是否大于密封阈值，若是，则判定弯管的密封性能良好，若否，则判定弯管出现泄漏，输出密封不合格信号；
获取测试流体参数信息，所述测试流体参数信息包括测试流体流速和测试流体密度；
对于密封性能良好的弯管，根据入口压力标准值、出口压力标准值、弯管管径、弯管长度、测试流体流速和测试流体密度计算弯管局部阻力；
获取多个密封性能良好的弯管的弯管局部阻力数据和多个流动稳定性良好的弯管的流动稳定指标，并对多个密封性能良好的弯管的弯管局部阻力数据和多个流动稳定性良好的弯管的流动稳定指标进行数据处理计算，获取当前规格的弯管的局部阻力标定值和流动稳定指标标定值；
输出当前规格的弯管的局部阻力标定值和流动稳定指标标定值；
其中，所述流动稳定指标的计算方法为：
获取出口压力-时间曲线上所有极大值点处的压力值、所有极小值点的压力值，以及所有极大值点和所有极小值点对应的时间值；
将所有极大值点处的压力值、所有极小值点的压力值，以及所有极大值点和所有极小值点对应的时间值代入流动稳定指标计算公式，进行计算弯管的流动稳定指标；
其中，所述流动稳定指标计算公式为：
式中，M为弯管的流动稳定指标，
为出口压力-时间曲线上极大值点处的压力值，
均为出口压力-时间曲线上极小值点处的压力值，
为出口压力-时间曲线上极大值点对应的时间值，
均为出口压力-时间曲线上极小值点对应的时间值，n为出口压力-时间曲线上极大值点或极小值点的数量。
2.根据权利要求1所述的一种弯管流动性能测试方法，其特征在于，所述入口压力标准值或出口压力标准值的计算方法为：
根据入口压力-时间曲线或出口压力-时间曲线获取入口压力-时间函数表达式或出口压力-时间函数表达式；
根据入口压力-时间函数表达式或出口压力-时间函数表达式代入标准值计算公式进行计算入口压力标准值或出口压力标准值；
其中，所述标准值计算公式为：
式中，
为入口压力标准值或出口压力标准值，
为入口压力-时间函数表达式或出口压力-时间函数表达式，
为测试时长。
3.根据权利要求1所述的一种弯管流动性能测试方法，其特征在于，所述弯管局部阻力的计算公式为：
式中，
为弯管局部阻力，
为入口压力标准值，
为出口压力标准值，
为测试流体密度，
为测试流体流速，
为弯管长度，
为弯管管径，
为弯管摩擦系数。
4.根据权利要求1所述的一种弯管流动性能测试方法，其特征在于，所述数据处理计算具体包括如下步骤：
将多个数据按照数值从小到大的顺序进行排列，所述数据为密封性能良好的弯管的弯管局部阻力数据或流动稳定性良好的弯管的流动稳定指标；
设定数据的检出水平，获得数据的偏度检验的临界值；
按照观测值计算公式进行计算数据的观测值，并判断数据的观测值是否大于数据的偏度检验的临界值；
若是，则判定该数据及按照数值从小到大的顺序排列在该数据之后的数据均为离群点；
若否，则判定该数据为非离群点；
将所有判定为非离群点的数据进行求取平均值，以该平均值作为数据的标定值；
其中，所述观测值计算公式为：
式中，
为数据的观测值，
为数据按照从小到大的顺序的排序数，
为从小到大的顺序的排列在n位之前的数据，
为所有数据的平均值。
5.一种弯管流动性能测试系统，用于实现如权利要求1-4任一项所述的弯管流动性能测试方法，其特征在于，包括：
参数测试装置，参数测试装置用于进行以恒定的流速向弯管入口输入测试流体，并实时检测弯管入口处的压力和弯管出口处的压力；
信号接收模块，信号接收模块与所述参数测试装置电性连接，所述信号接收模块用于接收参数测试装置实时检测的弯管入口处的压力数据和弯管出口处的压力数据；
处理器，处理器与所述信号接收模块电性连接，所述处理器用于进行生成入口压力-时间曲线和出口压力-时间曲线、计算弯管的流动稳定指标、判断弯管的流动稳定指标是否大于稳定指标预设值、计算入口压力标准值、计算出口压力标准值、判断出口压力标准值是否大于密封阈值、计算弯管局部阻力和计算当前规格的弯管的局部阻力标定值和流动稳定指标标定值；
存储模块，存储模块与所述处理器相耦合，所述存储模块用于存储多个密封性能良好的弯管的弯管局部阻力数据和多个流动稳定性良好的弯管的流动稳定指标；
信号输出模块，信号输出模块与所述处理器电性连接，所述信号输出模块用于输出稳定性不合格信号、输出密封不合格信号和输出当前规格的弯管的局部阻力标定值和流动稳定指标标定值。
6.根据权利要求5所述的一种弯管流动性能测试系统，其特征在于，所述参数测试装置包括：
基板（1）；
弯管下定位治具（2），所述弯管下定位治具（2）固定安装于基板（1）上端；
弯管上定位治具（3），所述弯管上定位治具（3）设置于弯管下定位治具（2）上方，所述弯管下定位治具（2）与弯管上定位治具（3）相配合进行弯管（6）的固定定位，所述弯管上定位治具（3）上端通过安装座（4）固定安装有驱动柱（5），所述驱动柱（5）安装于外部夹紧驱动装置上；
密封测试结构，所述密封测试结构安装于弯管（6）两端，所述密封测试结构包括密封引流治具（7）和密封驱动气缸（10），所述基板（1）上端与密封引流治具（7）对应位置处开设滑槽（101），所述密封引流治具（7）滑动连接于滑槽（101）内部，所述密封驱动气缸（10）通过固定座（9）固定安装于基板（1）上端，所述密封驱动气缸（10）输出端通过连接件（8）与密封引流治具（7）固定连接。
7.根据权利要求6所述的一种弯管流动性能测试系统，其特征在于，所述密封引流治具（7）包括前检测部（701）和驱动部（703），所述前检测部（701）内部设置有流速传感器和压力传感器，所述前检测部（701）和驱动部（703）之间通过若干连接柱（702）连接，所述前检测部（701）和驱动部（703）下端均设置有与滑槽（101）相适配的滑块（707），所述滑块（707）滑动连接于滑槽（101）内部，所述前检测部（701）和驱动部（703）之间设置有一容置空间，所述容置空间内部设置有导流管（706），所述前检测部（701）前端固定连接有与弯管（6）相适配的密封套（704），所述密封套（704）与导流管（706）连通，所述密封套（704）内部设置有密封垫圈（705）。
8.根据权利要求7所述的一种弯管流动性能测试系统，其特征在于，所述处理器内部集成有：
时钟单元，所述时钟单元用于提供时间信号；
曲线生成单元，所述曲线生成单元用于进行生成入口压力-时间曲线和出口压力-时间曲线；
第一计算单元，所述第一计算单元用于计算弯管的流动稳定指标；
第一判断单元，所述第一判断单元用于进行判断弯管的流动稳定指标是否大于稳定指标预设值；
第二计算单元，所述第二计算单元用于计算入口压力标准值和计算出口压力标准值；
第二判断单元，所述第二判断单元用于判断出口压力标准值是否大于密封阈值；
第三计算单元，所述第三计算单元用于进行计算弯管局部阻力；
数据处理单元，所述数据处理单元用于进行计算当前规格的弯管的局部阻力标定值和流动稳定指标标定值。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机可读程序，其特征在于，所述计算机可读程序被调用时执行如权利要求1-4任一项所述的弯管流动性能测试方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310090816.7A CN115824582B (zh) | 2023-02-09 | 2023-02-09 | 一种弯管流动性能测试方法、系统及存储介质 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310090816.7A CN115824582B (zh) | 2023-02-09 | 2023-02-09 | 一种弯管流动性能测试方法、系统及存储介质 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115824582A CN115824582A (zh) | 2023-03-21 |
| CN115824582B true CN115824582B (zh) | 2023-05-02 |
Family
ID=85520962
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310090816.7A Active CN115824582B (zh) | 2023-02-09 | 2023-02-09 | 一种弯管流动性能测试方法、系统及存储介质 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115824582B (zh) |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104180166B (zh) * | 2014-07-09 | 2017-08-15 | 中国石油大学(华东) | 一种基于管道压力数据的管道泄漏检测方法 |
| CN109540408A (zh) * | 2017-09-21 | 2019-03-29 | 青海时代新能源科技有限公司 | 气密性检测方法及装置 |
| CN110500511B (zh) * | 2019-08-13 | 2021-06-22 | 常州大学 | 一种城市非金属管道泄漏定位方法 |
| CN111853553B (zh) * | 2020-07-30 | 2022-02-25 | 中冶赛迪重庆信息技术有限公司 | 流体管道的故障检测方法及系统 |
| CN115283509B (zh) * | 2022-09-29 | 2022-12-27 | 江苏新恒基特种装备股份有限公司 | 一种弯管成型检测方法及检测系统 |
-
2023
- 2023-02-09 CN CN202310090816.7A patent/CN115824582B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN115824582A (zh) | 2023-03-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10077873B2 (en) | Determining fluid leakage volume in pipelines | |
| EP2893304B1 (en) | Ultrasonic flow metering using compensated computed temperature | |
| RU2601223C1 (ru) | Ультразвуковая расходомерная система с преобразователем давления, расположенным выше по потоку | |
| CN101561309B (zh) | 管路流量仪表在线检定装置及其检定方法 | |
| US9134155B2 (en) | Reynolds number based verification for ultrasonic flow metering systems | |
| US9134154B2 (en) | Percentage deviation based evaluation of velocity dependent characteristics in ultrasonic flow metering systems | |
| US9134156B2 (en) | Determination of reference values for ultrasonic flow metering systems | |
| JP2016511412A (ja) | ピトー管横断アセンブリ | |
| CN203657895U (zh) | 一种流量计的液体流量检定系统 | |
| CN115824582B (zh) | 一种弯管流动性能测试方法、系统及存储介质 | |
| JP2013113755A (ja) | 超音波流量計及び超音波流量計の較正方法 | |
| CN104458108A (zh) | 一种强磁场下液态金属管道流磁流体压降测量方法 | |
| CN114076628A (zh) | 流量计性能检测装置和方法 | |
| US20230104465A1 (en) | Estimation device, estimation method, and non-transitory computer-readable recording medium for thickness of precipitate | |
| KR20010056616A (ko) | 수차발전기 및 펌프모터의 실시간 효율감시시스템 | |
| CN110260931B (zh) | 一种液体推进剂管道流场品质评价系统及评价方法 | |
| CN109855536B (zh) | 一种基于应变测量的油气管道堵塞检测方法 | |
| CN101482429A (zh) | 一种检定弯管流量计的装置 | |
| CN117030156A (zh) | 液路的状态确定方法、系统及装置、设备及存储介质 | |
| CN214748328U (zh) | 一种计量表检定装置及系统 | |
| CN114673939B (zh) | 一种天然气微量泄漏的检测定位方法 | |
| US20220206067A1 (en) | Method for testing a device under test | |
| Khadrawy et al. | Towards high accuracy measurements for gas flow rate using ultrasonic devices in oil fields | |
| CN118623219A (zh) | 一种天然气运输管道的远程监测管理方法及系统 | |
| CN117330143A (zh) | 基于超声波的测量阈值确定方法、装置、设备及介质 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |