本发明专利技术涉及一种利用管道本身或管道内障碍物的流量测量方法，包括以下步骤：1）选定管道本身或管道内部的支撑架、弯头、膨胀节、插入件、阀或分流器做测量元件；（2）流场仿真，确定高低压取压位置；（3）数字化标定，确认K值和准确度；（4）连接差压变送器、温度、压力等信号进入计算仪，输入标定的K值，组成一套流量计进行测量。与现有的技术相比，本发明专利技术的有益效果是：本发明专利技术不需要单独安装节流元件，利用现有管道本身或管道内障碍物做测量元件达到准确测量流量的目的，实现了现场安装的灵活方便，避免了大型管道的拆卸和安装，有效的提高了工作效率，节约了生产成本，具有广泛推广的价值。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及流量计
，特别涉及一种利用管道本身或管道内障碍物的流量 测量方法。
技术介绍
在流体动力学中，众所周知当流体在管道中流动因与管壁摩擦会产生压力损失， 当遇到置于管道内的障碍物时会产生漩涡导致压力在局部发生较大变化。 现在工业产业中，管道内介质测量的各项数据都是生产中的重要参考资料。而测 量介质流量，需要在管道上安装单独的感测元件，通过感测元件传递出流量信号。由于感测 元件必须有一定的精度和线性度才能满足测量要求，因此要求流体是充分发展流体，前后 都必须有足够长的光滑直管段。但有一些复杂管道和现场工况环境下，不具备安装流量计 的条件，即使勉强安装现有流量计无法保证测量的线性度和精度，而同时在工业管道中又 存在一定的障碍物，比如支撑架、弯头、膨胀节、插入件、阀、分流器等障碍物，这些障碍物也 影响了流量的测试结果。在工业生产早期，曾有现场工人凭个人感觉根据管道压力变化估 算流量大小，因无科学依据，无法验证准确度，一直不被业界认可。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种结构简单、设计合理、使用方便的利用管道本身或管 道内障碍物的流量测量方法。 为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案实现： ，包括以下步骤： (1) 选定管道本身或管道内部的支撑架、弯头、膨胀节、插入件、阀或分流器做测量元 件； (2) 流场仿真，确定高低压取压位置 a. 根据测量处管道的尺寸、结构进行建模，或管道内的障碍物的结构进行建模，根据温 度、压力、流量等工况参数进行流场仿真； b. 根据国家标准GB/T2624. 2-2006,差压式流量计的质量流量方程为：式中，G是质量流量kg/s，C是流出系数，ε是可膨胀系数，β是直径比β =d/D，d是 节流孔直径，D是管道内径，ΔΡ是计算差压Pa，γ是实际密度kg/m3 在仪表行业中，常将引入仪表系数K，4，即可得到：测量过程即按流量方程，已知仪表系数、密度，通过测量差压便可求得流量，而标定是 测量的逆过程，就是已知流量、密度和差压求取仪表系数，即标定算法公式：K的线性度决定流量计的精度，在一定的流量和密度情况下差压的大小决定最小流量 的测量能力，所以K的线性度和差压的大小是选择取压点的标准； c. 根据上述原理便可从K的线性度和差压的大小选择出取压点： 设管道壁面压力为P+，管道一组取压点壁面压力分别为P和P，对应的差压分别为 ΔΡ'和ΔΡ，便有： APr =P+-Pr 和 ΔΡ = P+-P 对不同流量有： APr1=PfPr1 式中，i是校验点，根据给出的最大、最小和常用流量可取三点进行计算i = 1，2, 3 根据差压便可求得仪表系数，根据K1可求取平均仪表系数：根据瓦和1可求线性误差，取Si最大值便可确定仪表系数最大线性误差δ d. 比较原有的取压点的线性误差和设定的两组取压点的线性误差，选择线性误差较小 作为最终的取压点，进而确定了障碍物流量计取压点的取压位置； (3)数字化标定，确认K值和准确度 根据差压便可求得仪表系数，根据K1可求取平均仪表系数：根据苽和1可求线性误差，取S 1最大值便可确定仪表系数最大线性误差δ (4)连接差压变送器、温度、压力等信号进入计算仪，输入标定的K值，组成一套流量计 进行测量。 与现有的技术相比，本专利技术的有益效果是： 本专利技术不需要单独安装节流元件，利用现有管道本身或管道内障碍物做测量元件 达到准确测量流量的目的，实现了现场安装的灵活方便，避免了大型管道的拆卸和安装，有 效的提高了工作效率，节约了生产成本，具有广泛推广的价值。【附图说明】 图1是本专利技术示意图； 图2是本专利技术示意图； 图3是本专利技术示意图； 图4是本专利技术举例，本例子的整体管道结构图； 图5是本专利技术数值模拟的管道整体速度场分布图； 图6是本专利技术数值模拟的轴向水平切面压力分布放大图； 图7是本专利技术数值模拟的管道轴向水平切面压力云图。 1-流量变送器2-内部支撑3-弯管4 一膨胀节5-支撑件。【具体实施方式】 下面结合附图对本专利技术的【具体实施方式】进一步说明： 实施例一 如图4所示，某个厂家提供的管道整体结构，需要确定安装位置和流量测量精度。 如图1~图3和图5~图7所不，一种利用管道本身或管道内障碍物的流量测量 方法，包括以下步骤： (1) 选定管道本身或管道内部的支撑架、弯头、膨胀节、插入件、阀或分流器做测量元 件； (2) 流场仿真，确定高低压取压位置 a. 根据测量处管道的尺寸、结构进行建模，或管道内的障碍物的结构进行建模，根据温 度、压力、流量等工况参数进行流场仿真； b. 根据国家标准GB/T2624. 2-2006,差压式流量计的质量流量方程为：式中，G是质量流量kg/s，C是流出系数，ε是可膨胀系数，β是直径比β =d/D，d是 节流孔直径，D是管道内径，ΔΡ是计算差压Pa，γ是实际密度kg/m3 在仪表行业中，常将引入仪表系数K，4即可得到：测量过程即按流量方程，已知仪表系数、密度，通过测量差压便可求得流量，而标定是 测量的逆过程，就是已知流量、密度和差压求取仪表系数，即标定算法公式：K的线性度决定流量计的精度，在一定的流量和密度情况下差压的大小决定最小流量 的测量能力，所以K的线性度和差压的大小是选择取压点的标准； c. 根据上述原理便可从K的线性度和差压的大小选择出取压点： 设管道壁面压力为P+，管道一组取压点壁面压力分别为P和P，对应的差压分别为 ΔΡ'和ΔΡ，便有： APr =P+-Pr 和 ΔΡ = P+-P 对不同流量有： APr1=PfPr1 式中，i是校验点，根据给出的最大、最小和常用流量可取三点进行计算i = 1，2, 3 根据差压便可求得仪表系数，根据K1可求取平均仪表系数：根据炙和1可求线性误差，取Si最大值便可确定仪表系数最大线性误差δ d. 比较原有的取压点的线性误差和设定的两组取压点的线性误差，选择线性误差较小 作为最终的取压点，进而确定了障碍物流量计取压点的取压位置； (3) 数字化标定，确认K值和准确度 根据差压便可求得仪表系数，根据K1可求取平均仪表系数：根据云和1可求线性误差，取Si最大值便可确定仪表系数最大线性误差δ (4) 连接差压变送器、温度、压力等信号进入计算仪，输入标定的K值，组成一套流量计 进行测量。 按上述方法计算结果列表如下： 表一原取压位置差压与仪表系数原取压位置最大差压109. 03456Pa产生在常用流量点，而最大流量差压88. 784902反 小于常用流量点，线性误差高达18. 67%，故不能实现测量。在1、2位置虽然有较大差压 174. 73727-671. 45401Pa，但线性误差高达5. 942666%，也不宜采用；只有3、8位置差压 66. 717575-217. 92664Pa，虽然不比1、2位置差压大，但线性误差较小仅为1. 657062%，考 虑选择微差压变送器不难满足差压测量，线性误差小是主要优点，故选择3、8位置取压。 数字化标定，确认K值和准确度。 其结果确认如下： 平均仪表系数：50. 63769 ; 差压量程：〇· 25Kpa. 流量方程：仪表误差：S < 2% 连接差压变送器、温度、压力等信号进入计算仪，输入标定的K值，组成一套流量计，达本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种利用管道本身或管道内障碍物的流量测量方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)选定管道本身或管道内部的支撑架、弯头、膨胀节、插入件、阀或分流器做测量元件；(2)流场仿真，确定高低压取压位置a.根据测量处管道的尺寸、结构进行建模，或管道内的障碍物的结构进行建模，根据温度、压力、流量等工况参数进行流场仿真；b.根据国家标准GB/T2624.2‑2006，差压式流量计的质量流量方程为：式中，G是质量流量kg/s，C是流出系数，ε是可膨胀系数，β是直径比β＝d/D，d是节流孔直径，D是管道内径，ΔP是计算差压Pa，γ是实际密度kg/m3在仪表行业中，常将引入仪表系数K，令即可得到：测量过程即按流量方程，已知仪表系数、密度，通过测量差压便可求得流量，而标定是测量的逆过程，就是已知流量、密度和差压求取仪表系数，即标定算法公式：K的线性度决定流量计的精度，在一定的流量和密度情况下差压的大小决定最小流量的测量能力，所以K的线性度和差压的大小是选择取压点的标准；c.根据上述原理便可从K的线性度和差压的大小选择出取压点：设管道壁面压力为P+，管道一组取压点壁面压力分别为P′‑和P‑，对应的差压分别为ΔP′和ΔP，便有：ΔP′＝P+‑P′‑和ΔP＝P+‑P‑对不同流量有：ΔP′i＝P+i‑P′‑i式中，i是校验点，根据给出的最大、最小和常用流量可取三点进行计算i＝1,2,3根据差压便可求得仪表系数，根据Ki可求取平均仪表系数：根据和Ki可求线性误差，取δi最大值便可确定仪表系数最大线性误差δmax；d.比较原有的取压点的线性误差和设定的两组取压点的线性误差，选择线性误差较小作为最终的取压点，进而确定了障碍物流量计取压点的取压位置；(3)数字化标定，确认K值和准确度根据差压便可求得仪表系数，根据Ki可求取平均仪表系数：根据和Ki可求线性误差，取δi最大值便可确定仪表系数最大线性误差δmax；(4)连接差压变送器、温度、压力信号进入计算仪，输入标定的K值，组成一套流量计进行测量。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：贾会安，
申请(专利权)人：辽宁聚焦科技有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21
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