[发明专利]一种流量测量装置及方法

权利要求书

1.一种流量测量装置，其特征在于，包括：总压管(1)和静压管(2)；总压管(1)和静压管(2)并排布置；总压管(1)的迎风面设置有至少两个总压孔(3)；静压管(2)位于总压管的避风面一侧；静压管(2)的避风面设置有至少一个静压孔(4)；总压管(1)通过取压管连接件(7)与总压取压接口(5)相通，静压管(2)通过取压管连接件(7)与静压取压接口(6)相通。

2.根据权利要求1所述的流量测量装置，其特征在于，所述总压管(1)和静压管(2)对着管道(13)的轴线垂直插入；总压管(1)插入长度等于或略小于管道(13)的内径，此情况下总压孔不少于4个。

3.根据权利要求1所述的流量测量装置，其特征在于，所述总压管(1)和静压管(2)对着管道(13)的轴线垂直插入；总压管(1)插入长度等于或略小于管道(13)的半径；此情况下总压孔不少于2个。

4.根据权利要求1所述的流量测量装置，其特征在于，所述总压管(1)和静压管(2)焊接，总压管与静压管之间的焊缝(8)磨平抛光。

5.一种流量测量方法，基于权利要求1-4中任意一项所述装置，其特征在于，步骤如下：

1)对流量测量装置在小温度变化范围内进行标定，以获得流量系数α：将总压管和静压管分别与压差变送器连通，采集流体总-静压差Δp；将静压管与绝对压力变送器连通，采集流体静压p_st；用温度变送器测得流体温度T；根据测得的流体静压p_st和流体温度T，利用对应流体的物性表或物性计算公式，获得流体密度ρ；通过标准流量测量装置测得流量G_norm；流量系数α通过下面公式获得：

2)引入温度变化修正系数β：采用所述步骤1)中的方法获得总-静压差Δp、流体静压p_st、流体温度T、流体密度ρ，以及流体流量G，其中流体温度T包含需要考虑的温度范围且不少于三个温度状态；对于每一个温度状态进行测量，获得一组数据Δp_i、p_st,i、T_i、ρ_i和G_i，用下面公式获得与该组数据对应的温度变化修正系数β_i：

式中，下标i表示第i组数据，i＝1,2,…,n，n是数据组总数；

3)基于获得的全部数据，采用数据驱动数学建模方法获得温度变化修正系数β，公式如下：

式中：T_ref为流体温度T的平均值；

4)获得流体流量G的最终测量公式，形式为：

6.根据权利要求5所述的流量测量方法，其特征在于，所述待定系数a计算公式如下：

a＝-5×10^-20Re³+9.5×10^-14Re²-10^-7Re+0.144 (5)

式中，Re为雷诺数，定义如下：

式中，D为管道内径；π为圆周率；μ为流体动力粘度。