[发明专利]基于误差分析的两相流参数测量修正方法

说明书

技术领域

本发明属于流体测量技术领域，具体涉及到一种基于误差分析的两相流参数测量修正方法。 

背景技术

气液两相流是指管道内流体由于设计或流动工况导致的液体和气体之间的转换或包含两种状态的介质。在很多应用领域中都存在着大量的气液两相流。气液两相流动远比单相流动复杂。 

目前，测量气液两相流的方法主要有完全分离测量、部分分离测量和直接测量三种方法。完全分离是在使用气液分离器将气液两相流完全分离为气、液两相后，再使用单相流流量计分别对气相和液相进行测量。完全分离法不受流型影响，可靠性高，测量精度高，测量范围广。但是分离器体积庞大、笨重、价格昂贵，且无法进行在线测量，同时适用范围窄，不能应用于所有工作平台，尤其是海上工作平台因平台狭窄而很难采用这种方法。简单分离由于体积小巧，分离效果较差。分流分离法是先取出管道中一定比例的气液两相流，其后与完全分离的操作一样，最后将测量结果按分流时的比例换算为主管道中的两相流量。直接测量是用气液两相流流量计直接测出气液两相流的流量，具有体积小、安装方便、价格低等优点。直接测量法按测量原理分可分为差压式、速度式、容积式、质量式；按技术方法分可分为传统单相流量计与两相流测量模型的组合使用、现代新技术等。 

科氏质量流量计测量气液两相流参数属于直接测量。科氏质量流量计的结构简单，重复性好，精度高，基本不受速度、温度、粘度、压力等的影响，所以在实际应用中得到了广泛的发展和应用。然而，科氏质量流量计测量气液两相流时一般难度较大或者测量误差较大，需要与气液两相流的测量模型配合使用。 

在气液两相流情况下，科氏质量流量计测得的过程流体密度与质量流量测量误差相关。研究表明，误差具有高度重复性。 

本发明采用经验建模的方法分别建立含气率与质量流量测量误差的模型、测得的过程流体密度与质量流量测量误差的模型，应用建立的模型修正气液两相流测量流量和含气率。 

发明内容

本发明通过建立基于误差分析的两相流参数修正模型，修正气液两相流流量和含气率。具体内容包括以下步骤： 

步骤A：建立基于误差分析的两相流参数测量修正模型，首先，建立模型 err=aρ+bρ1+cρ×edρ×(ρmea-eρ),]]>式中，err根据err=mmea-mrefmref]]>计算得到，m_mea和ρ_mea分别为科氏质量流量计测量气液两相流时的质量流量示值和密度示值，由科氏质量流量计测量得到，m_ref为气液两相流的参考质量流量，在实验中设置，a_ρ、b_ρ、c_ρ、d_ρ、e_ρ为模型参数，根据实验数据，由最小二乘法确定，然后， 建立模型式中，α为气液两相流含气率，在实验中设置，a_α、b_α、c_α、d_α、e_α为模型参数，根据实验数据，由最小二乘法确定；