[发明专利]一种用超声波进行轻质油品质量流量测量的方法

摘要

本发明公开了一种用超声波进行轻质油品质量流量测量的方法，涉及轻质油品质量流量测量技术领域。本发明利用实验数据归纳出轻质油品密度、声速和温度的关系，通过超声波速度和温度的测量可以直接得到管道内流动轻质油品的密度。在密度测量的基础上，利用时差法测量出体积流量，从而计算得出轻质油品质量流量。优点提高测量量精度，其最大相对误差不大于0.24％。

主权项

一种用超声波进行轻质油品质量流量测量的方法，在超声波质量流量测量中，其流体质量流量qm可由下式(1)得到:qm＝ρqv＝ρAu (1)；其中，qm为质量流量，qv为体积流量，ρ为油品密度，A为超声波测量管道截面积，u为流体界面平均流速；利用时差法进行流体的体积流量测量；利用轻质油品密度与超声波波速的关系进行被测介质密度测量；其特征在于：密度测量方法通过建立轻质油品密度和温度、声速之间的模型计算得到，具体如下：在管道的一侧设置换能器Ⅰ，另一侧设置换能器Ⅱ，假设介质平均流速为u，超声波从换能器Ⅰ到换能器Ⅱ以及从换能器Ⅱ到换能器Ⅰ的传播时间分别为t12、t21,换能器Ⅰ和换能器Ⅱ之间的连线与管道径向平面之间的夹角为θ，管道超声波在静止介质中的传播速度为c，换能器管路中心线方向距离为L,忽略测量电路处理时间，则有：t12=Lcsinθ+u---(2)]]>t21=Lcsinθ-u---(3)]]>经推理，可得出：c=L2sinθ(1t12+1t21)---(4)]]>根据实验数据，通过多层感知建立轻质油品密度、温度和声速之间的关系模型建立多层感知模型,其中隐含层激活函数为双Log‑Sigmoid函数，输出层函数为线性函数,根据多层感知模型可得出密度计算方法如式(5)～(9)所示；ta=t-530---(5)]]>ca=c-1231.134137.588---(6)]]>h11＝‑0.367+0.196ta+0.143ca  (7)h12＝‑0.139+0.213ta+0.318ca  (8)ρ=0.358+0.3751+e-h11+0.61+e-h12---(9)]]>式(5)～(9)，t为油料实时温度，ρ为油品密度，c为超声波在静止介质中的传播速度，ta、ca、h11、h12为中间变量，e为自然对数函数的底数。