用于超声波流量计的流体剖面检校的系统和方法技术方案

一种用于校准流量计的方法，包括从管道结构列表（１０１）中选择一种管道结构，限定安装有传感器（１０２）的所述管道结构的下游的直径数，确定用于所选择的管道结构（１０７）的初始曲线数，其中所述初始曲线数符合预先确定的流体剖面校正曲线（图１），并且确定用于所选择的管道结构（１０５）的漩涡因子，和对给定的雷诺数（１１４）计算校准因子。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于动态地说明流体、例如气体或者液体的流体剖面效果的系统和方法，所述流体用于在任意限定的tit结构的区域之间对超声波流量计进 行校准，在所述管道结构下游位置的流体剖面是完全展开的。基于该系统和方 法，可以确定精确的校准因子，如此以致于保i腿行精确的驢测定。
技术介绍
夹合微声波流影十安装在管道中用于测量流條量，所述超声波流量计 的安装没有预校准媳呈，没有考虑流动状态和安驗置的方便，也没有给出可 以选择的位置。已经公开了在管道上安装和夹,声波流量计的已知方法，例 如，Baumoel的美国专利No.4,425,803，其名称为"传感器结构和安糊于夹合 繩声波^i十的传麟结构的方法"；Baumoel的美国专利No.6,273,373，其 名称为"用于将夹持传感器安装至管道的装置"和Baumoel的美国专利 No.6,418,796，其名称为"用于皿的包括^1模板的音^1 测定设备"，上述 专利共同由本申请的申请人拥有，并舰引入作为参考。当流皿着tit流动时，由于与所述流体的层流相接触的管壁上的摩擦力 或者空气阻力的作用，使得靠近所述管壁的流动相对于^M述管子中心的高流 速而言减速了。因此，如果允许在给定的长度流动，所述流体剖面的微将达 到这样的状态即S31所述管道的直径的相对流动将达到完全展开的形状，所 述形状保持与所述難的下游发生的流动形状相同。该微是雷诺数的函数， 所述雷诺数基于所述流体的速度、粘度和密度以及特征尺寸(例如管径)。所 述完全展开的形状通常在较小的雷诺数时(例如，凸状流体剖面)是'较尖"， 在駄的雷诺数时(例如，平的流体剖面)较平。由于^^述M的中心部分和靠^^述管壁的区^间的^I差异，导致 不正确地校准流Si十，并得到不准确的 测定。在这些瞎况下，需要在Mi十校准中调节局部的流体咅腼的影响。
技术实现思路
一种用于校准流量计的方法，依照本专利技术的实施例，包括从管道结构列表 中选l种管道结构，限定安M传感器的所述管道结构的下游的直径数，确定直径数，4妙;Mi:径满足将流條动状态从平的流体咅腼转换为完全展开的 流体剖面的要求。所述确定的步骤可以依照等式丫 = 4.342孔11 (x)+4E44执行，其中y =所述流体流动状态MM述平的流体剖面转换为完全展开的流体剖面的直径数， x-雷诺数。戶腐方法还可以包含确定用于所选择的，结构的初始曲线数，其中所述 初始曲线数符合预先确定的流体剖面校正曲线，所述初始曲线数由管道结构列 表确定，所述管道结构包括分配,个列出的管道结构的各自的预先确定的初 始曲线数。所述方法还可以包括确定用于所选择的魏结构的漩涡因子，并且将所述 漩涡因子乘以将流体流动从所述平的流体剖面转换为所述完全展开的流体剖面 的直径数，其中所述漩涡因子由管道结构列表确定，所述管道结构包括分配给 齡歹咄的魏结构的各自的漩涡因子。所述方法还可以包括用安M传感器的管道结构下游的直径数除以所要求 的将流体流动从平的流体剖面转换为完全展开的流体剖面的直径数，将相除的 得数乘以10，再M^M初始曲线数减去所述相乘的得数。如果相减的得数小于 或等于0，完全展开的流体剖面的校正曲线可用来确定校准因子。如果相减的 得数大于0，可以将相减的得数除以10，以计算运算因子，可以计算出校准曲 线，M31^^述校准曲线上寻找对应给定的雷诺数的点可以确定校准因子。所 述校准曲线的计算可以包括(a)用1减去完全展开的流体剖面的校正曲线在 给定雷诺数的取值，(b)用运算因子乘以所述差值，和(c)将得到的结果与 所述完全展开的流体剖面的校正曲线在戶，给定雷诺数的取值相加，对于多个 雷诺数重复步骤(a) - (c)。一种用于校准流影十的方法，依照本专利技术的另一个实施例，包括从魏结 构列表中选择一种管道结构，限定安装有传感器的所述^t结构的下游的直径 数，确定用于所选择的管道结构的初始曲线数，其中所述初始曲线数符合预先 确定的流体剖面校正曲线，并且确定用于戶;f32&i^择管道结构的、漩涡因子。所述方法还可以包M31S用以下等式为给定的雷诺数计算校准因子CF = BaseComp+ (1-BaseComp) *Max/10，其中CF是所述校准因子，BaseComp 是在完全展开的流体剖面校正曲线上对应给定的雷诺数(RN)的点，IC是所 述初始曲线数，SF是所述漩涡因子，直径是安装有传感器的管道结构的下游 的直径数，而Maxg的是在括号中的两个,中的最大的那个参数， 其中所述的两个参数是0和IC -直径/ (SF * (4.3429 * LN (RN) + 0.00000000000004)) * 10。可以依照，的方法校准流fii十。^M本专利技术的实施例，其中存储有用于通过处理器运行的指令以执行用于 校准流量计的方法的机器可读媒介体，其中所述方法包括从管道结构列表中选 择一种管道结构，限定安,传感器的所述管道结构的下游的直径数，确定将 流，动从平的流体剖面转换为完全展开的流体剖面所需要的直径数。^M本专利技术的另一个实施例，其中存储有用于M31处理器运行的指令以执 行用于校准流量计的方法的机器可读媒介体，其中所述方法包括从管道结构列 表中选择一种管道结构，限定所述魏结构的下游的直径数，所述管道结构中 安装有传感器，确定用于所选择的管道结构的初始曲线数，其中所述初始曲线 数符舒页先确定的流体剖面校正曲线，并且确定用于所选择的管道结构的漩涡 因子。附图说明M31以下的更详细地描述与附图可以M本专利技术示范性的实施例，其中图l显示了依照本专利技术的实施例的流体剖面校,；图2显示了依照本专利技术的实施例的作为雷诺数的函数的完全展开的流体剖面的直径表；图3显示了依照本专利技术的实施例的初始曲线、完全展开曲线和校准曲线的 图表；以及图4A4B图示了显示依照本专利技术的实施例的用于超声波流量计的流体剖 面检校的方法的^f呈图。 具体实施例方式接下来将结合附图对本专利技术示范性的实施例做更加详细的描述。但是，本 专利技术可以利用其他的方式实施，并且在此所描述的实施例并非看作是限制性的。 ^ 描述的实施例可以利用各种各样的硬件、软件、固件、专用处理器 或者它们的组合来实施。例如在此描述的实施例可以在软件中实施，因为本 申请包括禾歸指令，所述f骄指令确实可以包含在一个或多个程序存储器装置(例如磁性微、RAM、 CD ROM、 ROM和闪存)中，并且可以通过任意包括合适结构的^a或者机m行。此外，因为在此描述的组成系统模块和方法步骤可以在软件中实施，戶員系统部件之间的实际连接(或者工艺步骤的流程) 可以是不同的，这取决于mm本专利技术实施例的编程的方式。针对在此给出的教 导，本领嫩术人员可以设想出这舰类似的依照本专利技术的实施例的设备或者 结构。超声波信号在上游(相对于所述魏内部的流條动方向)传麟和下游 传感器之间传输。测量传送和接收所，声波信号之间的时间，流体M管道 流动的速度VF可以通过等式Vp-Kc (厶tAL)确定，其中Kc是涉及所述魏 的常量(vol/time)， (At)是在上游和下游传输时间之间的时差，TL是通过所 述流体的平均传输时间。因此，施加于魏中的超声波束的时差与流动速率是戯性比例的。然而， 对于给定直径而言，靠近所述管壁的柱状流体的体积远本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于校准流量计的方法，包括：从管道结构列表中选择管道结构；限定安装有传感器的所述管道结构下游的直径数；以及确定将流体流动从平的流体剖面转换为完全展开的流体剖面所需要的直径数。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：J鲍梅尔，
申请(专利权)人：西门子能量及自动化公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]