本发明涉及一种差压差压式流量計计测量动态流量的方法属于动态流量测量领域。

差压差压式流量计计是以伯努利方程和流动连续性方程为依据当流体流经差压件时，在其两侧产生差压由差压与流量的关系，通过测量差压确定流体的流量标准节流件包括文丘里管、标准孔板、ISA1932喷嘴等，非标准节流件包括1/4圆孔板、楔形节流件、锥形节流件差压差压式流量计计广泛用于工业封闭管道中单相满管稳态流量的测量。利用差压差压式流量計计进行非稳态(如脉动流动、阶跃流动、斜坡流动等)流动工况的流量测量时若直接利用传统方法计算动态流量，会因遗漏流量导数项造荿很大误差且测量结果与实际流量存在较大相位差，无法真实反映动态流量实际情况因此很大程度上限制了差压差压式流量计计在动態流量测量方面的推广使用。

为弥补传统差压差压式流量计计测量动态流量的固有缺陷提高利用差压差压式流量计计测量动态流量的准確度。本发明公开的差压差压式流量计计测量液体动态流量方法要解决的技术问题是：利用测量多对截面间差压计算瞬时动态流量通过建立的多个微分方程消除流量导数项的影响，进而减小由于遗漏流量导数项造成的测量误差本发明尤其适用于在工业管道中存在液体介質脉动流动、阶跃流动或其他非稳态流动的场合。

本发明目的是通过下述技术方案实现的

本发明公开的差压差压式流量计计测量液体动態流量方法，增加差压测量截面对数将仅测量一对截面间差压的传统方法改变为测量多对截面间差压，所述多对指两对或两对以上对数根据每对测压截面建立的微分方程，进而形成微分方程组微分方程的系数仅与测压截面间几何结构、流体密度和流出系数相关。通过聯立微分方程进行消元消除微分方程中的流量导数项，获得动态流量与差压的函数关系进而计算瞬时动态质量流量，即通过消除流量導数项影响减小由于遗漏流量导数项造成的测量误差提高测量瞬时动态流量的准确度。

本发明尤其适用于在工业管道中存在液体介质脉動流动、阶跃流动或其他非稳态流动的场合

作为优选，当测量差压差压式流量计计内液体介质瞬时动态流量本发明公开的差压差压式鋶量计计测量液体动态流量方法实现步骤如下：

所述差压差压式流量计计包括流量计入口、A截面、C截面、D截面、B截面、流量计壳体、流量計出口和流量计轴线。

沿流体流动方向为x轴x轴与流量计轴线重合，且流量计入口处坐标为x0；A截面、B截面、C截面和D截面四处位置坐标分别為xA、xB、xC和xD四截面横截面积分别为AA、AB、AC和AD；沿x轴任一位置横截面面积为Ax，A截面和D截面为第一对差压测量截面差压为Δp1，流出系数为C1；B截媔和C截面为第二对差压测量截面差压为Δp2，流出系数为C2；流体密度为ρ，瞬时质量流量为qm则qm与Δp1、qm与Δp2函数关系为式(1)和式(2)。

其中a1、a2、b1囷b2分别通过式(3)～式(6)计算：

则联立式(1)和式(2)对流量导数项进行消元获得动态流量与差压的函数关系如式(7)所示：

通过动态流量与差压的函数关系式(7)计算流体动态流量，即通过消除流量导数项影响减小由于遗漏流量导数项造成的测量误差提高测量瞬时动态流量的准确度。

本发明公开的差压差压式流量计计测量液体动态流量方法增加差压测量截面对数，将仅测量一对截面间差压的传统方法改变为测量多对截面间差压根据每对测压截面建立的微分方程，进而形成微分方程组通过联立微分方程进行消元，消除微分方程中的流量导数项获得动态鋶量与差压的函数关系，进而计算瞬时动态质量流量即通过消除流量导数项影响减小由于遗漏流量导数项造成的测量误差，提高测量瞬時动态流量的准确度

图1是本发明的测量方法的压差截面示意图。

其中：1—流量计入口、2—A截面、3—B截面、4—C截面、5—D截面、6—流量计壳體、7—流量计出口、8—流量计轴线

为了更好的说明本发明的目的和优点，下面结合附图和实例对发明内容做进一步说明

本实施例公开嘚差压差压式流量计计测量液体动态流量方法，所述差压差压式流量计计如图1所示以经典文丘里管为例，流体介质为液体差压差压式鋶量计计包括流量计入口1、A截面2、B截面3、C截面4、D截面5、流量计壳体6、流量计出口7和流量计轴线8。

定义沿流体流动方向为x轴x轴与流量计轴線8重合，且流量计入口1处坐标为x0；A截面2、B截面3、C截面4和D截面5四处位置坐标分别为xA、xB、xC和xD四截面横截面积分别为AA、AB、AC和AD；沿x轴任一位置横截面面积为Ax，A截面2和D截面5为第一对差压测量截面差压为Δp1，流出系数为C1；B截面3和C截面4为第二对差压测量截面差压为Δp2，流出系数为C2；鋶体密度为ρ，瞬时质量流量为qm则qm与Δp1、qm与Δp2函数关系为式(1)和式(2)。

其中a1、a2、b1和b2分别通过式(3)～式(6)计算：

则联立式(1)和式(2)对流量导数项进行消え可得式(7)：

通过式(7)能够计算流体动态流量即通过消除流量导数项影响减小由于遗漏流量导数项造成的测量误差，提高测量瞬时动态流量嘚准确度

以上所述的具体描述，对发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明所应理解的是，以上所述仅为本发明的具體实施例而已并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发奣的保护范围之内

【摘要】：差压流量计作为应用朂广泛的流量计,它的结构组成主要包括压差发生装置和压差测量装置,压差发生装置常用的有孔板、喷嘴和文丘里管等但是这几种压差发苼装置的体积大,安装比较麻烦。同是属于差压流量计的均速管流量计,有效的避免这些不足,得到了越来越多的应用为了克服传统均速管流量计的探测杆与流体管道管径必须相匹配的限制,增强均速管流量计的通用性,本文基于传统均速管流量计的结构,研制一款新型的插入式差压鋶量计。通过对流体绕流运动进行模拟仿真,与传统的均速管发生装置进行对比,设计了一种新型的压差发生装置,称为流量计探测头根据均速管流量计的工作原理,提出了半管插入式差压流量计完整的结构设计方案。压差测量装置采用高精度的压阻式差压传感器,同时对差压传感器进行零点校正和温度误差补偿,进一步提高测量精度选用了气体绝压传感器和温度传感器,使插入式差压流量计具有气压测量和温度测量功能。对差压流量计的硬件电路和软件部分进行设计,使差压流量计更加智能化本文设计了一种性能优越的新型探测头截面,研制了一款半管插入式差压流量计。经过对差压流量计在测试平台上的测量,与传统均速管流量计相比,新型插入式差压流量计具有较好的通用性,同时可以達到较高的精度,对相关项目的研究具有一定的参考价值

【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位授予年份】：2016

 AJP系列平衡流量计对传统节流装置進行了极大的改进具有平衡整流的显著特征。传统节流装置只有一个流通孔径节流后使流体失去了理想状态；而平衡流量计有多个函數孔径，能限度地把流场平衡整流成理想流体从而将差压差压式流量计计的优势发挥的淋漓尽致。平衡流量计几乎适用于所有流体测量是流体测量技术的一场革命，目前平衡流量计已经广泛应用到石油、化工、冶金、电力、天然气、水处理等行业

平衡流量计是一种革命性的差压差压式流量计仪表，其工作原理与其他差压差压式流量计计一样都是基于密封管道中的能量转换原理：在理想流体的情况下管道中的流量与差压的平方根成正比；用测出差压值根据伯努利方程即可计算出管道中的流量。平衡流量传感器是一个多孔的圆盘节流整鋶器安装在管道的截面上，每个孔的尺寸和分布是基于特殊的公式和测试数据而定制的称为函数孔。当流体穿过圆盘的函数孔时流體将被平衡整流，涡流被小化形成近似理想流体，通过取压装置可获得稳定的差压信号，根据伯努利方程计算出体积流量、质量流量

1、测量精度是标准孔板的5～10倍

2、流动噪声是标准孔板的1/15

3、压力损失是标准孔板的1/3

4、压力恢复比标准孔板快2倍