[发明专利]一种时差法超声波流量计的参数标定及验证试验方法

说明书

本发明提出了一种时差法超声波流量计的参数标定及验证试验方法，涉及核电仪表技术领域,对超声波流量计的声道进行测量，得到声道长度；在无流动的静水状态下，测量每个声道的零流量时差偏移；根据声波一次发送两次接受的传播时间，计算每个声道的非流体延时时间；开展标定试验并确定超声波流量计的仪表系数，完成超声波流量计的参数标定；本发明通过声道长度、零流量时差偏移、非流体延时时间的测定试验及对仪表系数的标定试验完成对超声波流量计准确、高效的参数设置，通过探头更换试验和扰流试验，得到百分比化读数偏差，用于支持仪表系数不确定度分析；为高精度时差法超声波流量计的参数配置和仪表系数不确定度计算提供必要的试验数据。

技术领域

本发明属于核电仪表技术领域，尤其涉及一种时差法超声波流量计的参数标定及验证试验方法。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

在核电厂/核动力装置中使用超声波流量计，相对传统孔板/文丘里等流量测量方式，可获得精度更高的流量测量结果，在主给水流量、一回路冷却剂流量测量应用中具有广阔的应用前景。

同时，时差法超声波流量计的运算公式相对于传统测量方式更为复杂：仪表系数、声道长度、零点偏移等参数配置值，需要通过各类试验确定。

超声波流量计的运行温度可能较高，还面临寿期内的探头更换情况，无法仅根据常温下的台架标定试验(也不存在通用的外推算法)来直接确定或证明超声波流量计的测量精度，也需要通过多项试验来支持对仪表系数测量不确定度的估计。

因此，如何对核电厂/核动力装置中用到的时差法超声波流量计进行准确、高效的参数标定；如何策划试验来支持仪表系数不确定度分析需要，成为一个亟需解决的问题。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种时差法超声波流量计的参数标定及验证试验方法，通过声道长度、零流量时差偏移、非流体延时时间的测定试验及对仪表系数的标定试验完成对超声波流量计准确、高效的参数设置，通过探头更换试验和扰流试验，得到百分比化读数偏差，用于支持仪表系数不确定度分析；通过六个试验为高精度时差法超声波流量计的参数配置和仪表系数不确定度计算提供必要的试验数据。

为实现上述目的，本发明的一个或多个实施例提供了如下技术方案：

本发明第一方面提供了一种时差法超声波流量计的参数标定方法；

一种时差法超声波流量计的参数标定方法，用于出厂前对每个超声波流量计的参数标定，包括：

对超声波流量计的声道进行测量，得到超声波流量计的声道长度；

在无流动的静水状态下，测量每个声道的零流量时差偏移；

根据声波一次发送两次接受的传播时间，计算每个声道的非流体延时时间；

开展标定试验并确定超声波流量计的仪表系数，完成超声波流量计的参数标定。

进一步的，得到所述声道长度的具体方式为：

保持超声波流量计的管段内注满水，根据试验时的温度T和压力P，确定声波在水中的传输速度C，根据每对探头测得的声波在水中的飞行时间tw，确定每个声道的长度L＝C*tw。

进一步的，得到所述声道长度的具体方式，还包括：使用千分尺或激光测距仪进行直接测量。

进一步的，所述零流量时差偏移的测量方式为：

针对每个声道，间隔记录一段时间内的流体内飞行时间差，作为计算该声道零流量时差偏移的设定值。

进一步的，所述无流动的静水状态，是超声波流量计静止放置或安装在标定台架上(台架测试阀门关闭)，超声波流量计管道内充满水且流量为零的状态。