[发明专利]一种基于介质粘度的流速修正方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于介质粘度的流速修正方法及系统，属于计量领域，包括运行速度修正函数α₁对介质流速进行修正，直至α₁v_测≤v_临，其中，v_测表示介质的实测流速，v_临表示介质的流速临界值，该流速临界值为该介质临界雷诺数的平均速度；获取介质的实测温度T_测和临界温度T_临，并判断是否满足T_测＞T_临；若是，保留所述修正函数α₁对介质流速进行修正的结果；若否，运行速度修正函数α₂对介质流速进行二次修正。利用本方案能够消除计量仪表在低温低速工况下因为介质粘性对流速修正精度带来的影响。

技术领域

本发明涉及计量技术领域，特别涉及一种基于介质粘度的流速修正方法及系统。

背景技术

影响流动介质计量精度的主要因素有两点：一是测量介质的流场分布是否稳定，二是电子仪表的信号捕捉误差。其中影响测量介质的流场的因素主要有测量结构和介质物性，前者决定进入测量区域的流动介质的抗来流干扰性，后者为介质属性对速度分布的影响。前者可通过优化结构改善，后者通过结构改善有限，因此常采用数学方法解决后者影响。

根据流体力学基本原理，雷诺数的大小直接影响流速的分布，流体的雷诺数是表征流体粘性影响的无量纲相似准则数，在流速较低(雷诺数＜2300)时，流体的粘性力对流体的运动状态起主要作用，而流体的粘性由温度决定，所以针对流体的这种特性，势必需要捕捉不同温度下以及不同流量下的速度分布规律，总结出补偿机制来进行误差补偿。

传统的基于流速测量的计量设备所采用的补偿机制多为通过多温度点多流量点的实验测试数据拟合补偿，补偿机制的优越性直接影响测量设备的量程比和测量精度。但基于传统的补偿机制在精度误差允许范围内存在较大的补偿极值，如果介质流速较低，且温度较低时，由于流体的粘性导致的速度分布急剧变化，该补偿机制将丧失作用，无法精确补偿，导致无法保证计量精度误差在允许的范围内。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足或缺陷，以提高低流速、低温介质的流速修正精度。

为实现以上目的，一方面，采用一种基于介质粘度的流速修正方法，包括如下步骤：

运行速度修正函数α₁对介质流速进行修正，直至α₁v_测≤v_临，其中，v_测表示介质的实测流速，v_临表示介质的流速临界值，该流速临界值为该介质临界雷诺数的平均速度；

获取介质的实测温度T_测和临界温度T_临，并判断是否满足T_测＞T_临；

若是，保留所述修正函数α₁对介质流速进行修正的结果；

若否，运行速度修正函数α₂对介质流速进行二次修正；

其中，α₁和α₂均是关于无温差速度修正函数k＝f(v)与温差速度修正函数ω＝f(t)的偶合结果，v表示介质速度，t表示介质温度，为离散值。

进一步地，所述速度修正函数α₁和α₂为：

其中，ω₁函数为不考虑介质粘性的影响进行速度修正，ω₂函数为针对介质粘性的影响进行二次速度修正。

进一步地，所述ω₂函数针对粘度影响的二次速度修正关系为：