本公开涉及一种流量计检验仪(120、220、320)，其设置有多对检测器，以借助于置换器(124)的单次通过来记录多个校准检验仪体积。检验仪导管(122)可装配有用于第一校准检验仪体积(V1)的第一对检测器(116、118)和用于第二校准检验仪体积(V2)的第二对检测器(130、132)。置换器的单次通过可触发与更多的校准检验仪体积(V3、V4、V5)对应的更多对检测器(216、218、230、232、234、236)。流量计算机236可构造成仅利用两对检测器(316、318、330、332)和置换器(324)来记录两个以上的校准检验仪体积(V6、V7、V8、V9)。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本公开涉及一种流量计检验仪(120、220、320)，其设置有多对检测器，以借助于置换器(124)的单次通过来记录多个校准检验仪体积。检验仪导管(122)可装配有用于第一校准检验仪体积(V1)的第一对检测器(116、118)和用于第二校准检验仪体积(V2)的第二对检测器(130、132)。置换器的单次通过可触发与更多的校准检验仪体积(V3、V4、V5)对应的更多对检测器(216、218、230、232、234、236)。流量计算机236可构造成仅利用两对检测器(316、318、330、332)和置换器(324)来记录两个以上的校准检验仪体积(V6、V7、V8、V9)。【专利说明】流量计检验方法和系统本申请为于2010年10月13日提交、申请号为200980112974.6、专利技术名称为“流量计检验方法和系统”的中国专利申请的分案申请。所述母案申请的国际申请日为2009年2月27日，国际申请号为PCT/US2009/035423。相关申请的交叉引用本申请要求2008年2月27日提交的名称为“Flow Meter Proving Method andSystem”的美国临时申请N0.61/031，992的优先权。
本公开涉及流量计检验领域，具体涉及检验超声波流量计的检验方法和检验仪。
技术介绍
在已从地底取出碳氢化合物之后，经由管道将流体流(诸如原油或天然气)从一个地方运输到另一个地方。希望准确地知道在流中流动的流体的量，并且尤其当流体转手时、即“密闭输送”时，更需要准确知道流体量。 仪表检验方法“检验”流量计测量的准确度。称作检验仪的装置用于对测量管道中的液态或气态碳氢化合物产品的吞吐体积的流量计进行校准。检验仪具有被校准为已知和可接受的准确度标准、诸如由美国石油学会(API)或国际接受的ISO标准所规定的准确度标准的精确已知体积。检验仪的精确已知的体积可限定为通过诸如弹性体球或活塞的置换器的通道在两检测开关之间转移的产品的体积。将由检验仪转移的已知体积与仪表的吞吐体积相比较。如果从比较中产生零体积差或允许误差，则在允许的公差极限范围内认为流量计是准确的。如果体积差超出允许的极限，则提供指示流量计可能不准确的证据。于是，调节仪表吞吐体积，以反映如检验仪所识别的实际流动体积。可通过仪表校正因数进行调节。
技术实现思路
一种类型的仪表是脉冲输出仪表，其可包括涡轮计、正排流量计、超声波仪、科里奥利仪、或漩涡计。举例来说，图1A和IB图解了用于检验诸如涡轮计的仪表12的系统10。基于流体流11内涡轮状结构的转动的涡轮计产生电脉冲15，其中，各脉冲与体积成比例，并且脉冲速率与体积流动速率成比例。参考图2，可通过使置换器24在检验仪20的导管22中首先流过上游检测器16、然后流过下游检测器18来使仪表体积与检验仪体积相关。在检测器16、18之间的导管22的体积是校准的检验仪体积。流动置换器24首先触发或启动(trip)检测器16，使得向处理器或计算机26指示开始时间tl6。然后，处理器26经由信号线14从仪表12收集脉冲15。流动置换器24最后启动检测器18，以指示停止时间tl8，以及因此对于置换器24的单次通过而言收集的脉冲15的序列17。在单次置换器通过校准的检验仪体积期间由涡轮计12产生的脉冲15的数量17表示仪表在时间tl6至时间tl8期间测量的体积。通过将检验仪体积与由仪表测量的体积比较，可对如由检验仪所限定的体积吞吐量来校正仪表。 图3图解了利用渡越时间技术来检验超声波流量计52的另一系统50。当采用超声波时，这意味着穿过流体流51来回发送超声波信号，并且可基于超声波信号的各种特性来计算流体流动。超声波仪分批地产生流动速率数据，其中每个批包括在一段时间(例如一秒)期间穿过流体来回发送的许多组超声波信号。由仪表确定的流动速率对应于在批次的时间段上的平均流动速率，而非在特定时间点处的流动速率。 有些检验仪是单向的，意味着置换器在检测器之间沿一个方向移动，并需要置换器操作装置。参考图1B和4，其他的检验仪是双向的，其中，单个置换器24在校准的仪表检验仪筒或导管22内来回循环，该校准的仪表检验仪筒或导管22具有在其中由一对检测器16、18的间距限定的检验部25。检验部25包括校准的检验仪体积。参考图1B，四通阀60控制置换器的双向运动。在第一位置中，四通阀60允许流体从管道13通过导管62并经由导管64进入检验仪回路29。流体在推动置换器从第一位置通过检验部25的同时沿第一方向流过检验仪回路29。置换器停止在超出检测器18的第二位置，并且流体经由导管66循环回到四通阀60中，并经由导管68进入管道13。然后，可将四通阀60触发至第二位置，其中来自管道13的流体通过管道68、通过四通阀60、通过导管66、通过检验部25、通过导管64、和回到四通阀60中并经由导管62进入管道13。在该流体流动期间，置换器从第二位置到超出检测器16的第一位置来回循环。可由诸如处理器26的流量计算机发布用于四通阀60的触发命令。“经过”可以指的是置换器沿一个方向通过检验部并超出检测器的单次通过。“试运转(trial run)”是指置换器沿一个方向、然后沿另一方向的运动，即置换器从其初始位置并返回的两次通过。 在根据脉冲确定仪表体积的情况下，API要求通过比较检验仪体积与仪表体积来进行检验。直接从仪表获得脉冲。对于超声波流量计而言，符合该标准表示为了测量和检验的目的，将来自仪表的数据转变成脉冲。如上所述，在脉冲供应至外部处理器26以检验超声波仪52的情况下，这样的转变可在内部处理器54中完成。API还要求以一定水平的不确定性(诸如在10，000加减一个脉冲)和体积可复现性(诸如0.02% )来分析最少数目的脉冲(诸如10，000个)。近来，尤其是对于超声波流量计而言，API已发布关于仪表检验的规范。这样的规范包括:为指定的不确定性限定检验运转数，以及使检验运转数和推荐的检验仪体积相关联，以实现±0.027%的要求的仪表因数的不确定性。 由仪表产生的脉冲被传送至诸如处理器26的流量计算机，在其中，累加脉冲，并将其转化回仪表的实际吞吐体积为多少。然后通过校准的检验仪体积与实际的仪表吞吐体积的比较来确定仪表因数。工业上已看到诸如超声波仪、科里奥利计、和漩涡计(vortexmeter)的初级智能流量测量装置的显著增加。这样的仪表产生由内部处理器54产生的滞后于实际流动的制成体积脉冲输出。在这些仪表中存在由处理器54运行用以将通过仪表52的实际流量转化成从处理器54输出的脉冲序列的计算所引起的固有等待时间。在正常操作期间，制成体积脉冲与实际体积之间的滞后对测量准确度的影响微乎其微，但在检验过程期间，可导致运转与运转之间较差的可复现性，并在仪表因数计算中引入偏移误差。通过制成脉冲装置解决脉冲序列滞后问题的主要方式是增加检验仪运转数。 为了满足上述由API要求的不确定性水平，例如，液体超声波仪需要附加的检验试运转。在可重复的基础上，为了完成用于统计地精确采样的体积总体，检验仪的尺寸影响所需的试运转数。为了建立这样的总体，需要置换器通过检验仪的多次通过。增大检验仪尺寸和延长检验持续时间本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于检验超声波流量计的检验仪，包括：导管，所述导管具有检验部；置换器，所述置换器设置在所述导管中，并能够转移通过在第一位置与第二位置之间的所述检验部；第一对检测器，所述第一对检测器设置在所述第一与第二位置之间的所述检验部中，限定第一校准体积；以及第二对检测器，所述第二对检测器设置在所述第一与第二位置之间的所述检验部中，限定第二校准体积；其中，所述第一和第二对检测器能够在所述置换器每次通过所述第一和第二位置之间的情况下向处理器传送所述第一和第二校准体积；其中，所述处理器建立所述第一校准体积的第一样本总体以及所述第二校准体积的第二样本总体；其中，所述处理器构造成仅基于所述第一样本总体计算具有第一不确定性的第一仪表因数，和仅基于所述第二样本总体计算具有第二不确定性的第二仪表因数；其中，所述处理器构造成基于所述第一和第二仪表因数来计算具有第三不确定性的组合的仪表因数；并且其中，根据美国石油学会检验仪标准来建立所述第一样本总体和所述第二样本总体。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：唐纳德·戴，劳森·斯科特·坦纳，
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
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