检测声学流量计中的液体的系统技术方案

本发明专利技术涉及检测声学流量计中的液体的系统。该系统包括：处理器；耦接到处理器的存储器；以及耦接到处理器的通信端口，其中，处理器从流量计接收表示所测量的气流量的值，所述接收通过通信端口；并且在预定时间周期保持整个气体的气流量的流动总量；以及处理器还通过通信端口获得表示在流量计的下部中的液体累积的数据；并且基于该数据确定液体是否存在，其中，当处理器获得该数据时，处理器获得横过流量计的中心通道而传播的声信号的表示。

【技术实现步骤摘要】
检测声学流量计中的液体的系统本专利申请是国际申请日为2009年4月20日、国家申请号为200980123396.6、专利技术名称为“检测声学流量计中的液体的方法和系统”的专利申请的分案申请。
本专利技术涉及液体检测，尤其涉及检测声学流量计中的液体的系统。
技术介绍
在从地下取出天然气后，经由管道将气流从一个地方传输到另一地方。期望精确地知道流中流动的气体量，特别当流体买卖，或“监护运输(custody transfer) ”时,要求特别的精确度。可以使用超声波流量计来测量在管道中流动的天然气量，并且超声波流量计具有足够的精度来用在密闭运输中。在超声波流量计中，在待测的气流中来回发送声信号。基于所接收的声信号的参数，确定流量计中的几个不同高度的气流速率。基于流速和流量计的已知截面积，可以计算气流体积。然而，在一些情形下，液体累积在测量天然气流的流量计的下半部分。液体可以是碳氢化合物或水。例如，取决于压力和露点，碳氢化合物可以从天然气流中沉淀，从而形成液体累积。如另一例子，可能通过用水填充线路，从而按流体静力学方式对管道进行测试，并且在一些情形下，在管道运送天然气前，未完全消除水。不管液体的属性，液体累积会减小流量计的横截面积，而减少的横截面积对流量测量有双重影响。对于通过流量计的恒定实际流量，减少的横截面积导致增大的测量流速。此外，流量计设定横截面积，并且基于所测量的流速和横截面积来确定流量。液体累积减小了实际横截面积，由此基于减少的横截面积，以及由于减小的横截面积，气流速率倾向于增加，从而使得实际容量将小于测量容量。—些相关技术的超声波流量计试图通过换能器对(transducer pair)使声信号对准该测量计的最下部分，来确定液体是否累积在流量计中。当无液体存在时，由一个换能器产生的声信号经过该测量计，从该测量计的最下部分反射，然后传播到第二换能器。然而，当液体存在时，声信号与液体的表面相交，并且从液体的表面反射，而不是从测量计的最下部分反射，由此用于声信号的路径长度改变。声信号的参数表示变化的路径长度，由此存在液体。然而，用于液体检测的专用换能器对增加了流量计的成本和复杂度，并且尽管翻新现有的测量计(其声信号基本上水平地经过流量计)在理论上是可能的，但却非常地昂贵。因此，用于确定液体是否存在于测声计中的系统和方法将是有益的。
技术实现思路
根据本专利技术的一个实施例，提供了一种检测声学流量计中的液体的系统。该系统包括:处理器；耦接到所述处理器的存储器；以及耦接到所述处理器的通信端口，其中，所述处理器从流量计接收表示所测量的气流量的值，所述接收通过所述通信端口 ；并且在预定时间周期保持整个气体的气流量的流动总量；以及所述处理器还通过所述通信端口获得表示在所述流量计的下部中的液体累积的数据；并且基于所述数据确定液体是否存在，其中，当所述处理器获得所述数据时，所述处理器获得横过所述流量计的中心通道而传播的声信号的表不。根据本专利技术的另一个实施例，提供了一种检测声学流量计中的液体的系统。该系统包括:处理器；耦接到所述处理器的存储器；以及耦接到所述处理器的通信端口，其中，所述处理器从流量计接收表示所测量的气流量的值，所述接收通过所述通信端口 ；并且在预定时间周期保持整个气体的气流量的流动总量；以及所述处理器还通过所述通信端口获得表示在所述流量计的下部中的液体累积的数据；并且基于所述数据确定液体是否存在，其中，当所述处理器获得所述数据时，所述处理器获得在所述流量计的每一弦路附近的气体流速的表示。根据本专利技术的又一个实施例，提供了一种检测声学流量计中的液体的系统。该系统包括:处理器；耦接到所述处理器的存储器；以及耦接到所述处理器的通信端口，其中，所述处理器从流量计接收表示所测量的气流量的值，所述接收通过所述通信端口 ；并且在预定时间周期保持整个气体的气流量的流动总量；以及所述处理器还通过所述通信端口获得表示在所述流量计的下部中的液体累积的数据；并且基于所述数据确定液体是否存在，其中，当所述处理器获得所述数据时，所述处理器获得表示所述流量计内的气体的流速曲线图的参数，并且相关于所述参数的一个或多个先前计算的版本来分析所述参数。根据本专利技术的再一个实施例，提供了一种检测声学流量计中的液体的系统。该系统包括:处理器；耦接到所述处理器的存储器；以及耦接到所述处理器的通信端口，其中，所述处理器从流量计接收表示所测量的气流量的值，所述接收通过所述通信端口 ；并且在预定时间周期保持整个气体的气流量的流动总量；以及所述处理器还通过所述通信端口获得表示在所述流量计的下部中的液体累积的数据；并且基于所述数据确定液体是否存在，其中，当所述处理器获得所述数据时，所述处理器获得表示在不与所述流量计的中心通道的中心轴平行的各方向上的气体的流速的参数，并且相关于所述参数的一个或多个先前计算的版本来分析所述参数。【附图说明】为详细地描述示例性实施例，现在将参考附图，在附图中:图1A表示根据至少一些实施例的流量计的俯视截面图；图1B表示根据至少一些实施例的流量计的立面端视图；图1C表示根据至少一些实施例的流量计的俯视图；图2表示根据至少一些实施例的流量计的电子组件；图3表示根据至少一些实施例的流量计的立面端视图；图4A-4E表示流速曲线图(profile)的波动；图5A-5E表示流速曲线图的波动；图6表不根据至少一些实施例的方法；以及图7表示耦接到根据至少一些实施例的多个流量计的流量计算机。【具体实施方式】关于概念和术语，在整个说明书和权利要求中使用某些术语来表示特定系统部件。如本领域的技术人员将意识到，测量计制造公司可以用不同名称来称呼某个部件。本文献不打算区分名称不同而功能相同的部件。在下述论述和权利要求中，以开放形式使用术语“包括”和“包含”，因此该术语应当解释为是指“包括，但不限于…”。同时，术语“耦接”是指间接或直接连接。因此，如果第一设备耦接到第二设备，那么该连接可以通过直接连接，或通过经其他设备和连接的间接连接。下面的讨论针对本专利技术的各个实施例。尽管这些实施例的一个或多个是优选的，但所公开的实施例不应当被解释或者用作限制包括权利要求的本公开内容的范围。此外，本领域的技术人员将理解到下述描述具有广泛应用，并且任一实施例的讨论仅表示该实施例的示例，而不表示包括权利要求的本公开内容的范围限于该实施例。各种实施例用于提供用来确定液体是否累积在声学型流量计的中心通道的下部中的方法和系统。这种确定基于换能器对之间经过测量计而发送的声能的参数，其中，该声能不与液体交叉。图1A示出了声学流量计101的俯视截面图，以解释不同部件和关系。适合放在管道的区段之间的测量计体或管段100具有预定的大小并且限定被测气体(例如天然气)流过的中央管道102。图示的换能器对120和130以及它们各自的外壳125和135沿管段100的长度放置。换能器120和130是声学收发机，以及更具体的是超声波收发机，这指它们同时产生和接收具有大约20千赫以上的频率的声能。通过每一换能器中的压电元件来生成和接收声能。为生成声信号，通过正弦信号电刺激压电元件，并且压电元件通过振动来响应。压电元件的振动生成通过被测液体传送到换能器对的对应换能器的声信号。类似地，在声能(即，声信号本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种检测声学流量计中的液体的系统，包括：处理器；耦接到所述处理器的存储器；以及耦接到所述处理器的通信端口，其中，所述处理器从流量计接收表示所测量的气流量的值，所述接收通过所述通信端口；并且在预定时间周期保持整个气体的气流量的流动总量；以及所述处理器还通过所述通信端口获得表示在所述流量计的下部中的液体累积的数据；并且基于所述数据确定液体是否存在，其中，当所述处理器获得所述数据时，所述处理器获得横过所述流量计的中心通道而传播的声信号的表示。

【技术特征摘要】
2008.07.08 US 12/169,1751.一种检测声学流量计中的液体的系统，包括: 处理器； 耦接到所述处理器的存储器；以及 耦接到所述处理器的通信端口， 其中，所述处理器从流量计接收表示所测量的气流量的值，所述接收通过所述通信端口 ；并且在预定时间周期保持整个气体的气流量的流动总量；以及 所述处理器还通过所述通信端口获得表示在所述流量计的下部中的液体累积的数据；并且基于所述数据确定液体是否存在， 其中，当所述处理器获得所述数据时，所述处理器获得横过所述流量计的中心通道而传播的声信号的表不。2.如权利要求1所述的系统，其中，当所述处理器确定液体是否存在时，所述处理器计算表示所述流量计内的气体的流速曲线图的参数，并且相关于所述参数的一个或多个先前计算的版本来分析所述参数。3.如权利要求1所述的系统，其中，当所述处理器确定液体是否存在时，所述处理器计算表示在不平行于所述中心通道的中心轴的各方向的气体的流速的参数，并且相关于所述参数的一个或多个先前计算的版本来分析所述参数。4.一种检测声学流量计中的液体的系统，包括: 处理器； 耦接到所述处理器的存储器；以及 耦接到所述处理器的通信端口， 其中，所述处理器从流量计接收表示所测量的气流量的值，所述接收通过所述通信端口 ；并且在预定时间周期保持整个气体的气流量的流动总量；以及 所述处理器还通过所述通信端口获得表示在所述流量计的下部中的液体累积的数据；并且基于所述数据确定液体是否存在， 其中，当所述处理器获得所述数据时，所述处理器获得在所述流量计的每一弦路附近的气体流速的表示。5.如权利要求4所述的系统，...

【专利技术属性】
技术研发人员：查尔斯·W·德尔，亨利·查尔斯·小斯特劳布，
申请(专利权)人：丹尼尔度量和控制公司，
类型：发明
国别省市：美国;US