[发明专利]一种大管径大流量测量系统及方法

权利要求书

1.一种大管径大流量测量系统，其特征在于，包括主管道(1)、进、出口与主管道(1)连接的支管道(2)以及超声波流量计(3)，所述超声波流量计(3)的安装位置处于主管道(1)与支管道(2)入口三通中心线距离≥7d处，并处于主管道(1)与支管道(2)出口三通中心线距离≥3d处。

2.根据权利要求1所述的一种大管径大流量测量系统，其特征在于，所述主管道(1)的直径为大管径，管径D≥1000mm；流动工质为气态或液态。

3.根据权利要求1所述的一种大管径大流量测量系统，其特征在于，所述支管道(2)的整个支管道中心线在同一平面，并与主管道(1)的中心线也在同一平面；支管道(2)具有一段直管段，该直管段中心线与主管道(1)中心线平行，直管段长度l₂不小于主管道(1)管径D的7倍长度。

4.根据权利要求1所述的一种大管径大流量测量系统，其特征在于，所述的超声波流量计(3)测量精度为±0.5％，管径适用范围为100mm～600mm；超声波流量计(3)的校验精度满足设计要求，校验中实验室所使用的管道直径为D₀。

5.根据权利要求1所述的一种大管径大流量测量系统，其特征在于，所述的支管道(2)管径d与超声波流量计(3)校验中所使用的管道直径D₀尺寸相同。

6.基于权利要求1-5任一项所述的一种大管径大流量测量系统的测量方法，其特征在于，包括以下步骤；

取主管道(1)与支管道(2)入口三通上游不小于7D位置和主管道(1)与支管道(2)出口三通下游不小于3D位置范围内的主管道(1)和支管道(2)作为研究边界(4)，进行数值模拟建模计算，模拟不同流量下的主管道(1)与支管道(2)流动，通过数值模拟计算，计算得到不同支管道(2)流量F_s下的支管道流量系数φ_Fs，建立支管道(2)流量F_s与支管道流量系数φ_Fs关系曲线，φ_Fs按照公式a进行计算：

式中：φ_Fs为支管道流量系数；F_s为数值模拟中的支管道计算流量，m³/h；F_t为数值模拟中的主管道计算流量，m³/h。

7.根据权利要求6所述的一种大管径大流量测量系统的测量方法，其特征在于，所述超声波流量计(3)的安装位置处于主管道(1)与支管道(2)入口三通中心线距离≥7d处，并处于主管道(1)与支管道(2)出口三通中心线距离≥3d处；待超声波流量计(3)读数稳定后，可记录支管道(2)流量测量数据F_{s_test}，利用公式b进行计算，即可得到主管道1内工质流量F_{t_test}：

式中：F_{t_test}为数值模拟中的主管道流量，m³/h；F_{s_test}为数值模拟中的支管道计算流量，m³/h。