[发明专利]双差压湿气流量在线测量装置及方法

权利要求书

1.双差压湿气流量在线测量装置，其特征在于，包括上游的文丘里流量计、下游的纺锤体流量计及处理器，文丘里流量计和纺锤体流量计的相对端通过法兰连接，文丘里流量计和纺锤体流量计分别连接处理器；

文丘里流量计的入口位置和喉部位置分别设有压力采集点，文丘里流量计采集前后两个压力值P1和P2，其中，文丘流量计里入口位置的压力P1为管道的压力；

纺锤体流量计的上游和追尾位置分别设置有压力采集点，纺锤体流量计采集前后两个压力值P3和P4；

采集的压力值P1、P2、P3和P4传递到处理器中，处理器中存有湿气两相流量测量模型，根据输入的参数在线输出气液两相各自的流量。

2.根据权利要求1所述的双差压湿气流量在线测量装置，其特征在于，所述文丘里流量计的另一端通过法兰与被测管道连接，纺锤体流量计的另一端通过法兰与被测管道连接，管道内的湿气两相流体流出经过文丘里流量计、纺锤体流量计再回到管道中。

3.根据权利要求2所述的双差压湿气流量在线测量装置，其特征在于，所述处理器设有用于输入基本物理量信息的人机交互界面。

4.根据权利要求3所述的双差压湿气流量在线测量装置的在线监测方法，其特征在于，所述线监测方法采用如下步骤：

(1)由人机交互界面输入管道内径D、流量计的节流比β、气相密度ρ_g、液相密度ρ_l，连接好数据接口，由装置自动测量采集信息即可完成标定；

(2)获取每个流量计的两相流量系数C_m与X_LM的关系式：

Cm=mg+mlmtpc]]>①

其中，m_g为气相质量流量，m_l为液相质量流量，

X_LM为液相含量的大小：

XLM=mlmgρgρl]]>②

C_m与X_LM成近似线性关系：

C_m＝aX_LM+b③

其中，a，b与压力及气体的流量有关，通过前期对两个单流量计进行标定获得；

(3)文丘里流量计和纺锤体流量计分别将采集的压力值P1、P2、P3和P4传递到处理器中，处理器处理得到文丘里流量计和纺锤体流量计分别测得的气液两相流动的差压△P_tp，由气液两相流动的差压得到湿气理论流量m_tpc：

mtpc=πD2β22ρgΔPtp4×1-β4]]>④；

(4)由步骤(1)、(2)、(3)得：

mg=mtpc(aXLM+b)1+XLM/ρg/ρl]]>⑤

由上式求得气相质量流量m_g，再由m_g求得m_l。