The invention discloses a method for calculating the channel weight coefficient of a multi-channel ultrasonic gas flowmeter. In the flowmeter calibration process, obtain the ultrasonic gas flow meter of individual channels, current transit time, the temperature and pressure measuring device to read the meter working temperature and pressure, combined with the standard table of the measurement results, the use of particle swarm algorithm to optimize the parameters of support vector machine algorithm, the multi-path ultrasonic gas flowmeter channel coefficient. The use of support vector machine algorithm can effectively reduce the flow meter system errors. Using particle swarm optimization algorithm to optimize the parameters of SVM algorithm can effectively reduce the deviation of the support vector machine algorithm caused by the artificial set parameters. This method can be used in both low velocity and non low velocity regions, and the velocity correction and fitting are not required according to the Reynolds number. The method can be adapted to different channel layout modes and positions, effectively reduce measurement errors, and is more practical.
【技术实现步骤摘要】
一种多声道超声波气体流量计声道权系数计算方法
本专利技术涉及一种多声道超声波气体流量计声道权系数计算方法,特别涉及一种基于粒子群算法优化参数的支持向量机算法的多声道超声波气体流量计声道权系数计算方法。
技术介绍
超声波气体流量仪表是近年来广泛应用于天然气管道的流量测量装置。其具有的双向性、无阻流元件、重复性高、精度高和不带来管道压损等优点,使多声道超声波气体流量计取代传统的孔板流量计和涡轮流量计等,成为流量测量的主要装置。超声波气体流量计使用的原理是超声波在流体的影响下,顺、逆流传播时声波速度与流速叠加或者相抵,导致顺逆流传播时间不一致,并与流体流速相关,从而可通过对顺、逆流时间的测量反推流体流速。多声道超声波气体流量计是在单声道超声波气体仪表的基础上加入多个声道,声道所在的平面是平行于管道纵向的过直径横截面或者过弦横截面。通过测量管道不同位置的流体速度分布,按照相应的声道权系数方案进行计算后,得出流体流速。常用的多声道超声波气体流量计权系数方案有Gauss-Legendre方案、Tchebychev方案,Tailored方案和OWICS方案。与单声道超声波气体流量计相比,多声道超声波流量计的优点在于多声道的布局可以抵消一部分由于安装误差和电路时延等带来的系统误差,对于速度分布的多位置测量能够更加准确地反应流动的真实状况,利于精确测量和流态监测。在国际上,多声道超声波气体流量计是天然气贸易结算的标准器具。目前制造商主要为欧洲和美国的大型仪表制造企业,中国国内具有自主知识产权的精密超声波气体流量计制造公司几乎没有,仪表使用来源依赖进口,价格高、维修不便。多声 ...
【技术保护点】
一种多声道超声波气体流量计声道权系数计算方法,其特征在于,包括以下步骤:1)将多声道超声波气体流量计安装在流量测试管道中,测试段上游需存在至少20倍管道直径长度的直管段或者相应整流设施,以保证超声波气体流量计测试管道内流体流动充分发展,测试管道包含的测量装置包括标准流量计、温度测量装置、压力测量装置;2)根据超声波流量计测量范围和雷诺数计算公式,将超声波气体流量计测量范围划分为低速区和非低速区,最低流速到雷诺数4000对应的流速范围为低速区,雷诺数4000对应的流速至最高流速范围为非低流速区;3)在低速区选取均匀分布的若干流速点,进行流量计量测试;4)在非低流速区选取均匀分布的若干流速点,进行流量计量测试;5)将流量计量测试中测得的数据作为支持向量机的输入;6)选取支持向量机的惩罚因子C和核函数参数σ,给定惩罚因子C和核函数参数σ的上下限作为搜索域,随机生成若干组C和σ的初始值,将这若干组初始值记为(C,σ),作为每个粒子在搜索域内的位置,将其作为支持向量机算法的初始参数设置,同时随机设定每个粒子的速度初始值;7)使用支持向量机进行多维流量曲线拟合,得出流量v和温度T、压力p、各声道顺 ...
【技术特征摘要】
1.一种多声道超声波气体流量计声道权系数计算方法,其特征在于,包括以下步骤:1)将多声道超声波气体流量计安装在流量测试管道中,测试段上游需存在至少20倍管道直径长度的直管段或者相应整流设施,以保证超声波气体流量计测试管道内流体流动充分发展,测试管道包含的测量装置包括标准流量计、温度测量装置、压力测量装置;2)根据超声波流量计测量范围和雷诺数计算公式,将超声波气体流量计测量范围划分为低速区和非低速区,最低流速到雷诺数4000对应的流速范围为低速区,雷诺数4000对应的流速至最高流速范围为非低流速区;3)在低速区选取均匀分布的若干流速点,进行流量计量测试;4)在非低流速区选取均匀分布的若干流速点,进行流量计量测试;5)将流量计量测试中测得的数据作为支持向量机的输入;6)选取支持向量机的惩罚因子C和核函数参数σ,给定惩罚因子C和核函数参数σ的上下限作为搜索域,随机生成若干组C和σ的初始值,将这若干组初始值记为(C,σ),作为每个粒子在搜索域内的位置,将其作为支持向量机算法的初始参数设置,同时随机设定每个粒子的速度初始值;7)使用支持向量机进行多维流量曲线拟合,得出流量v和温度T、压力p、各声道顺流渡越时间tdown、逆流渡越时间tup的关系式v=f(tup,tdown,T,p);8)将关系式v=f(tup,tdown,T,p)的系数矩阵W作为该流量计声道权系数,并带入输入的各流速及其对应的温度T、压力p、各声道顺流渡越时间tdown、逆流渡越时间...
【专利技术属性】
技术研发人员:唐晓宇,杨秦敏,孙优贤,
申请(专利权)人:浙江大学,
类型:发明
国别省市:浙江,33
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