[发明专利]一种基于热力学的流量计及测量方法

权利要求书

1.一种基于热力学的流量计，其特征是，所述基于热力学的流量计包括：

壳体，壳体的内部设置有贯穿壳体的过线管，以及设置在壳体内的THR 加热探头和PT1000温度传感器探头；

所述THR加热探头设置在壳体内一端，THR加热探头内设置有金属铂， 金属铂通过导线接入电子仪接头，并通过与电子仪接头耦合电路测定电流和 电压，PT1000温度传感器探头设置在壳体流量测量通道内，以便测量流体的 环境温度，并与THR加热探头测定的温度、功率参数计算出流体流量。

2.根据权利要求1所述的一种基于热力学的流量计，其特征是，所述THR 加热探头至少设置有一个。

3.根据权利要求1所述的一种基于热力学的流量计，其特征是，所述金 属铂可以用钨丝、康铜丝、或其他合金丝中的一种作为TPR加热探头。

4.根据权利要求1所述的一种基于热力学的流量计，其特征是，所述壳 体测量通道上设置有进水口和出水口。

5.根据权利要求1所述的一种基于热力学的流量计，其特征是，所述电 子仪接头外壳与测量通道外壳连接，其连接处设置有密封件。

6.根据权利要求1所述的一种基于热力学的流量计，其特征是，所述测 量通道的上端是仪器上接头，上接头和壳体的连接处设置有密封件。

7.根据权利要求1所述的一种基于热力学的流量计，其特征是，所述 THR加热探头采用普通THR加热探头，适应环境温度低于300℃，用高温导热 硅胶将加热金属丝填充耦合于承压金属探头内；

或者采用高温THR加热探头，适应环境温度高于300℃，用镁粉将金属 丝填充耦合于承压金属探头内静压成型。

8.一种基于热力学的流量测量方法，其特征在于，包括有以下步骤：

(1)在井下流体内设置用于检测流体温度T1的PT1000温度传感器探头， 以及THR加热探头，用于检测加热探头温度T2；

(2)将所述PT1000温度传感器探头及THR加热探头耦合接入电子仪， 电子仪用于检测PT1000温度传感器探头流体温度T1及检测THR加热探头温 度T2，并控制THR加热探头控制温度的升降，并检测THR加热探头的功率P；

(3)采用恒功率法:即电子仪对THR加热探头的激励加热功率进行电流、 电压大小的采集和控制，使加热功率P＝I*V恒定不变，采集并计算出THR加 热探头的温度T2；然后再采集流体环境温度T1，求出温差ΔT＝T2-T1，最后 计算出流体质量流量Qm，即Qm＝f(ΔT，P)；

或者采用恒温差法：即电子仪采集THR加热探头的温度T2，流量温度 T1，计算ΔT＝T2-T1，电子仪通过调节THR加热探头的激励电压V和激励电 流I的大小，使ΔT恒定于某个温度值，(如ΔT＝35℃)，电子仪采集加热探 头电压V、电流I，并求取P＝V*I，最后求取流体的质量流量Qm，即Qm＝f (P，ΔT)；

或者采用自由式法，即电子仪控制THR加热探头的发热，采集其激励电 压V、电流I，并计算加热功率P＝V*I，然后再采集计算THR加热探头的温 度T2，流体温度T1，并计算ΔT＝T2-T1，最后求取流体的质量流量Qm，即 Qm＝f(ΔT，P)。