【技术实现步骤摘要】
本说明书实施例涉及气体流量测量，具体涉及一种实流环境下的气体超声流量计系统延时测量方法及系统。
技术介绍
1、气体超声流量计是一种高精度、高可靠性、多功能的流量测量仪表，广泛应用于石油与天然气领域。它也是天然气测量、贸易交接计量的首选仪表。这是因为超声流量计能够提供高精度的测量数据，有助于企业提高能源的利用效率。
2、气体超声流量计是一种利用超声波在流体中传播时所载流体的流速信息来测量流体流量的仪表，通过测量超声波顺向和逆向传播的飞行时间得出气体的流速及流量。具体来说，当超声波在气体中传播时，其速度会受到气体流速的影响。当超声波的传播方向与气体流动方向相同时(即顺流)，超声波的传播速度会加快；而当超声波的传播方向与气体流动方向相反时(即逆流)，超声波的传播速度会减慢。这种速度的变化与气体的流速成正比。流量计会记录超声波从发射到接收所需的时间，并根据这个时间差计算出气体的流速。在得到气体的流速后，结合管道的横截面积，就可以计算出气体的流量。
3、目前阈值法测得的顺逆流飞行时间包括超声信号从换能器端面到端面的飞行时间和系统延时。实际流量计算需要的是超声信号从换能器端面到端面的飞行时间，因而无法得到准确的系统延时会引入误差。系统延时包括电路走线的延时、声波在换能器的延时。系统延时不会随环境变化，一旦被测流量计的电路和换能器选定，系统延时则确定，为一固定值。
4、因此现有的气体超声流量计存在以下不足之处，换言之，即为本专利技术所要解决的技术问题：现有流量计设计未考虑系统延时的影响，对于纳秒级的测量仪器
技术实现思路
1、本说明书实施例提供一种气体超声流量计系统延时测量方法，其通过将被测流量计与精度更高的比对流量计置于同一时流环境测试，消除温度、压力等干扰因素，并预设系统延时、设计校表程序，找出与被测流量计工况累积流量相对误差最小时的准确系统延时，使得：1、得到的系统延时精确有效；2、测试方法与布置简单，易于操作。
2、第一方面，本说明书实施例提供了一种气体超声流量计系统延时测量方法，其特征在于，包括：
3、将被测流量计与比对流量计置于同一实流环境测试；
4、基于多个不同系统延时设定值设置多个校表程序，所述多个校表程序分别获取同一测试时间段内被测流量计的工况累积流量和比对流量计的工况累积流量，计算两者的相对误差；将相对误差最小时所述校表程序对应的系统延时作为所述被测流量计的准确系统延时。
5、本实施例通过在实流环境中将被测流量计和精度更高的比对流量计合理放置，消除其他环境因素影响，对同一流体进行测试，对被测流量计设置不同的系统延时条件将两者的工况累积流量进行比对，取累积流量相对误差最小时被测流量计设置的系统延时为真正的系统延时。采用的计算方法科学合理，校表程序方便快捷高效，使得流量计在多数环境下均可取得准确的系统延时，大大提高了被测流量计的测量精度。
6、进一步作为优选方案，被测流量计与比对流量计置于同一实流环境测试指的是所述被测流量计与比对流量计安装于同一流道下，所述流道有实气流过；并且所述被测流量计安装在所述比对流量计的上游(减小比对流量计对被测气体超声流量计流场的影响)。
7、进一步作为优选方案，所述流道包括位于所述被测流量计安装位置上游的第一直管段，所述第一直管段的长度不少于所述被测流量计直径的10倍。
8、进一步作为优选方案，所述流道包括位于所述被测流量计安装位置与所述比对流量计安装位置之间的第二直管段，所述第二直管段的长度不小于所述被测流量计直径的5倍。
9、进一步作为优选方案，所述各校表程序下被测流量计的测试时间段的时长均不少于120小时。
10、进一步作为优选方案，所述将被测流量计工况累积流量相对误差最小时的系统延时作为所述被测流量计的准确系统延时，指的是：
11、利用公式计算相对误差ei，将ei为最小值且ei<1％时对应的系统延时ti的值，作为为被测流量计的真正的系统延时。其中，qi为被测流量计在系统延时ti下的工况累积流量，qzi为第i个校表程序下比对流量计测得的工况累积流量。
12、进一步作为优选方案，所述多个校表程序分别获取同一测试时间段内被测流量计的工况累积流量和比对流量计的工况累积流量，指的是根据理论公式计算被测流量计直接显示的流量值q在第i个系统延时设定值ti下，对应的被测流量计的工况累计流量qi的流量。包括：
13、
14、
15、tup＝t′up-ti
16、tdown＝t′down-ti
17、其中k为雷诺数修正系数，d为被测流量计直径，l为声道长度，θ为声道角，v为不包含系统延时所得到的气体流速，tup为被测流量计的真实顺流飞行时间(超声信号从上流换能器端面到下流换能器端面的飞行时间)，tdown为被测流量计的真实逆流飞行时间(超声信号从下流换能器端面到上流换能器端面的飞行时间)，t'up为包含不同系统延时的顺流飞行时间(流量计测得的顺流飞行时间，即从发出激励脉冲到收到回波之间的时间)，t'down为包含不同系统延时后的逆流飞行时间(流量计测得的逆流飞行时间，从发出激励脉冲到收到回波之间的时间)。
18、第二方面，本说明书实施例还提供一种测量气体超声流量计系统延时的系统，所述系统包括：被测流量计，用于测得系统延时；比对流量计，用于和所述被测流量计进行比对；流道，用于被测气流通过；处理器，配置有多个具有不同系统延时设定值的校表程序，用于执行所述校表程序的程序指令；
19、所述校表程序被处理器执行时实现以下步骤：
20、记录测试时间段内被测流量计测得的工况累积流量和比对流量计测得的工况累积流量；
21、计算所述校表程序下被测流量计与比对流量计测得的工况累积流量的相对误差；
22、将相对误差最小时对应的校表程序中设定的系统延时，作为被测流量计的准确系统延时。
23、进一步作为优选方案，所述被测流量计安装在所述比对流量计的上游；所述流道包括位于所述被测流量计安装位置上游的第一直管段，所述第一直管段的长度不少于所述被测流量计直径的10倍；所述流道包括位于所述被测流量计安装位置与所述比对流量计安装位置之间的第二直管段，所述第二直管段的长度不小于所述被测流量计直径的5倍。
24、进一步作为优选方案，被测流量计在每个系统延时下的测量时间不少于120小时。
25、上述技术方案的主要有益效果在于：
26、基于实气环境测试，消除了温度、压力、气体组分等各种干扰因素，所得到的测量结果真实可靠，解决了系统延时无法精确获取的问题；比对流量计与被测流量计位置设置合理，测量方法科学，程序运算较为简单。
27、进一步地或者更细节的有益效果将在具体实施方式中结合具体实施例进行说明。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种气体超声流量计系统延时测量方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种气体超声流量计系统延时测量方法，其特征在于，所述将被测流量计与比对流量计置于同一实流环境测试，包括：
3.根据权利要求2所述的一种气体超声流量计系统延时测量方法，其特征在于：
4.根据权利要求2所述的一种气体超声流量计系统延时测量方法，其特征在于：
5.根据权利要求1所述的一种气体超声流量计系统延时测量方法，其特征在于：
6.根据权利要求1所述的一种气体超声流量计系统延时测量方法，其特征在于：
7.根据权利要求1所述的一种气体超声流量计系统延时测量方法，其特征在于：
8.一种测量气体超声流量计系统延时的系统，其特征在于，所述系统包括：
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于：
10.根据权利要求8所述的系统，其特征在于：
【技术特征摘要】
1.一种气体超声流量计系统延时测量方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种气体超声流量计系统延时测量方法，其特征在于，所述将被测流量计与比对流量计置于同一实流环境测试，包括：
3.根据权利要求2所述的一种气体超声流量计系统延时测量方法，其特征在于：
4.根据权利要求2所述的一种气体超声流量计系统延时测量方法，其特征在于：
5.根据权利要求1所述的一种...
【专利技术属性】
技术研发人员：章吉刚，吕章敏，谢潇，孙波，姚毅，
申请(专利权)人：浙江威星智能仪表股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。