[go: up one dir, main page]

CN109932026B - 多流体校准 - Google Patents

多流体校准 Download PDF

Info

Publication number
CN109932026B
CN109932026B CN201810631544.6A CN201810631544A CN109932026B CN 109932026 B CN109932026 B CN 109932026B CN 201810631544 A CN201810631544 A CN 201810631544A CN 109932026 B CN109932026 B CN 109932026B
Authority
CN
China
Prior art keywords
fluid
flow
correlation
meter
coefficient
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201810631544.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109932026A (zh
Inventor
帕思塔格·贾亚姆帕蒂·阿努拉达·普里亚达尔沙纳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Emerson Saab Cviii
Micro Motion Inc
Emerson Automation Solutions Measurement Systems and Services LLC
Original Assignee
Daniel Measurement and Control Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daniel Measurement and Control Inc filed Critical Daniel Measurement and Control Inc
Publication of CN109932026A publication Critical patent/CN109932026A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109932026B publication Critical patent/CN109932026B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/66—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by measuring frequency, phase shift or propagation time of electromagnetic or other waves, e.g. using ultrasonic flowmeters
    • G01F1/667—Arrangements of transducers for ultrasonic flowmeters; Circuits for operating ultrasonic flowmeters
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/66—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by measuring frequency, phase shift or propagation time of electromagnetic or other waves, e.g. using ultrasonic flowmeters
    • G01F1/662—Constructional details
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F25/00—Testing or calibration of apparatus for measuring volume, volume flow or liquid level or for metering by volume
    • G01F25/10—Testing or calibration of apparatus for measuring volume, volume flow or liquid level or for metering by volume of flowmeters
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F15/00—Details of, or accessories for, apparatus of groups G01F1/00 - G01F13/00 insofar as such details or appliances are not adapted to particular types of such apparatus
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F25/00—Testing or calibration of apparatus for measuring volume, volume flow or liquid level or for metering by volume
    • G01F25/10—Testing or calibration of apparatus for measuring volume, volume flow or liquid level or for metering by volume of flowmeters
    • G01F25/11—Testing or calibration of apparatus for measuring volume, volume flow or liquid level or for metering by volume of flowmeters using a seal ball or piston in a test loop
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F25/00—Testing or calibration of apparatus for measuring volume, volume flow or liquid level or for metering by volume
    • G01F25/10—Testing or calibration of apparatus for measuring volume, volume flow or liquid level or for metering by volume of flowmeters
    • G01F25/13—Testing or calibration of apparatus for measuring volume, volume flow or liquid level or for metering by volume of flowmeters using a reference counter

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Measuring Volume Flow (AREA)

Abstract

本申请涉及多流体校准。一种流量计系统，包括：流量计，其被配置成允许第一流体的第一流动；以及变送器电子设备，其耦接至流量计并且被配置成：计算第一流体的第一分布系数(PF)，基于PF与仪表系数(MF)之间的相关性来计算与第一PF对应的第一MF，以及使用第一MF来计算第一流体的第一体积。一种方法，包括：针对第一流体和第二流体建立MF与PF之间的相关性；将相关性存储在流量计系统的变送器电子设备中；使用该相关性来测试流量计系统；以及使用该相关性执行测量。

Description

多流体校准
技术领域
本发明涉及多流体校准，具体地涉及流量计系统以及测量流体的方法。
背景技术
当管道输送诸如液态烃的流体时，期望准确地确定有多少流体流过这些管道。特别期望一个实体何时将流体传递给另一实体，因为这样的交接交易(custody transfertransactions)通常用于销售指定量的流体。为了准确测量流体的体积量，实体可以使用流量计，例如液体超声流量计。
超声流量计穿过流体传递声信号以用于流测量。基于声信号，超声流量计确定流体的平均速度。操作员或其他实体可以使用已知尺寸来计算超声流量计的截面面积。基于平均速度和截面面积，超声流量计确定流过管道的流体的体积。
发明内容
在一个实施方式中，本公开内容包括一种流量计系统，该流量计系统包括：流量计，其被配置成允许第一流体的第一流动；以及变送器电子设备，其耦接至流量计并且被配置成：计算第一流体的PF，基于PF与MF之间的相关性来计算与第一PF对应的第一MF，以及使用第一MF来计算第一流体的第一体积。
在另一实施方式中，本公开内容包括一种方法，该方法包括：允许第一流体的第一流动；计算第一流体的第一PF；基于PF与MF之间的相关性来计算与第一PF对应的第一MF；以及使用第一MF来计算第一流体的第一体积。
在又一实施方式中，本公开内容包括一种方法，该方法包括：针对第一流体和第二流体建立MF与PF之间的相关性；将相关性存储在流量计系统的变送器电子设备中；使用相关性来测试流量计系统；并且使用该相关性来执行测量。
上述实施方式中的任何实施方式可以与其他上述实施方式中的任何实施方式组合，以创建新的实施方式。根据以下结合附图和权利要求的详细描述将更清楚地理解这些特征和其他特征。
附图说明
为了更全面地理解本公开内容，现在结合附图和具体实施方式来参考下面的附图说明，在附图中相同的附图标记表示相同的部分。
图1是流量计系统的示意图。
图2是图1中的流量计的截面俯视图。
图3是图1中的流量计的一部分的截面侧视图。
图4是校准系统的示意图。
图5是另一校准系统的示意图。
图6是示出根据本公开内容的实施方式的多流体校准的方法的流程图。
图7是根据本公开内容的实施方式的MF-PF曲线的曲线图。
图8是示出PF与雷诺数之间的相关性的曲线图。
图9是示出根据本公开内容的实施方式的流体流测量的方法的流程图。
图10是根据本公开内容的实施方式的多流体校准的模型。
图11是根据本公开内容的实施方式的设备的示意图。
具体实施方式
首先应当理解，虽然下面提供了一个或多个实施方式的说明性实现方式，但是可以使用任何数量的技术——无论是目前已知的还是现有的——来实现所公开的系统和/或方法。本公开内容决不应限于下面示出的、包括本文中说明和描述的示例性设计和实现方式的说明性实施方式、附图和技术，而是可以在所附权利要求的范围内以及其等同方案的全部范围内进行修改。
下面的缩写和首字母缩略词适于：
ASIC：专用集成电路
CPU：中央处理单元
cSt：厘斯(centistoke)
DSP：数字信号处理器
EO：电-至-光
FPGA：现场可编程门阵列
kHz：千赫兹
m：米
MF：仪表系数(meter factor)
OE：光-至-电
PF：分布系数(profile factor)
RAM：随机存取存储器
RF：射频
ROM：只读存储器
RX：接收器
s：秒
SRAM：静态RAM
TCAM：三态内容寻址存储器
TX：发送器
％：百分比。
本文中公开了用于多流体测量校正的实施方式。实施方式提供了PF与MF之间的相关性，使得流量计系统可以针对每个PF计算不同的MF。通过计算和应用不同的MF，流量计系统可以进行更准确的测量，例如在约0.15％或更小的误差以内的体积测量。此外，流量计系统可以对多种流体进行测量。这是因为不同粘度或雷诺数(Reynolds number)的流体可能没有交叠的PF范围。因此，多种流体的PF范围可以被组合到PF与MF之间的单个相关性中。基于速度或流量的其他方法可能不能使用单个校正曲线对多种流体进行测量，因为不同的烃类流体具有不能被组合的不同曲线。
图1是流量计系统100的示意图。流量计系统100包括管道105、125、160；上游凸缘110、130、150；下游凸缘115、135、155；流调节器120；变送器电子设备140和流量计145。在题为“Ultrasonic Flow Metering With Laminar to Turbulent Transition FlowControl”并且由Daniel Measurement and Control,Inc.提交的美国专利第9,068,870号(“'870专利”)中描述了类似的系统，该美国专利通过引用并入本文中。下游方向是从左到右流体流过流量计系统100的方向，上游方向是从右到左并且与下游方向相反的方向。术语“下游”和“上游”是相对术语，使得下游凸缘115位于上游凸缘110的下游，但位于上游凸缘130的上游。
管道105、125、160包括诸如高碳钢或不锈钢的材料，并且允许流体自由流动。流体可以是烃类液体，例如原油或精炼的液体。管道105的长度可以是其直径的至少两倍，管道125的长度可以是其直径的八倍，并且管道160的长度可以是其直径的至少五倍。上游凸缘110、130、150和下游凸缘115、135、155包括诸如高碳钢或不锈钢的材料。上游凸缘110和下游凸缘115便利于管道105与管道125的耦接，上游凸缘130和下游凸缘135便利于管道125与流量计145的耦接，并且上游凸缘150和下游凸缘155便利于流量计145与管道160的耦接。
流调节器120通过消除涡流、减少大规模湍流波动、以及改善这些流体的平均速度分布来调节流过该流调节器120的流体。流调节器120这样做是为了在流量计145处提供更准确的测量。流调节器120可以是引导流体通过一系列管的管束，或可以是引导流体通过小孔的穿孔板。
与'870专利中的超声流计量系统相比，流量计系统100不包括膨胀器(expander)、减压器(reducer)或连接膨胀器或减压器的管道部分。这些部件调节流体的平均速度分布并且改善重复性，以便能够以低于5000的雷诺数进行测量。然而，在流量计系统100中可能不需要这样的流动速度降低，因为流量计系统100被设计成以7000至200000之间的雷诺数执行测量。
图2是图1中的流量计145的截面俯视图。图2示出了流量计145包括管段(spoolpiece)210和换能器205、215、245、250。管段210限定了具有直径D的中心孔225。中心孔225允许流体自由地流过它。换能器205、215、245、250是一方面生成和发送声信号，并且另一方面接收声信号的声收发器。声信号可以是约20kHz以上的超声信号。
对于换能器205、215、245、250生成和发送声信号而言，图1所示的变送器电子设备140将模拟电信号发送至换能器205、215、245、250。换能器205、215、245、250中的压电元件接收模拟电信号，并且作为响应进行振动，该振动生成超声信号。换能器205、215发送超声信号穿过流过中心孔225的流体，并且发送至对面的换能器245、250。
对于换能器205、215、245、250接收声信号而言，换能器205、215、245、250中的压电元件接收声信号，并且作为响应进行振动，该振动生成模拟电信号。换能器205、215、245、250将模拟电信号发送至变送器电子设备140。变送器电子设备140检测模拟电信号，将模拟电信号数字化以创建数字电信号，并且分析数字电信号。
相对于流量计145的中心线240，弦(chord)230以角度θ存在于换能器205与换能器250之间。弦230是超声信号从换能器205中的点220行进到换能器250中的点235的路径，或是超声信号从换能器250中的点235行进到换能器205中的点220的路径。穿过弦230行进的声信号的弦流动速度υ由下式给出：
Figure BDA0001700041640000051
L是限定点220与点235之间的弦230的线性距离的长度，X是限定点220与点235之间的轴向距离的长度，Tup是声信号从点235行进到点220所花费的时间或沿上游方向的飞行时间，Tdown是声信号从点220行进到点235所花费的时间或沿下游方向的飞行时间。υ以m/s为单位，L以m为单位，X以m为单位，Tup以s为单位，Tdown以s为单位。Tdown通常小于Tup，因为Tdown是超声信号在与流体方向大致相同的方向上行进的飞行时间，而Tup是超声信号在与流体方向大致相反的方向上行进的飞行时间。尽管描述了弦230，但相对于中心线240，其它弦以角度θ存在于换能器215与换能器245之间。类似地，典型的四路径超声流量计具有四个弦。
图3是图1中的流量计145的一部分300的截面侧视图。该部分300包括变送器电子设备140和管段210。如同图2中的截面俯视图，图3中的截面侧视图示出了流量计145包括换能器245、250、215、205。然而，不同于图2中的截面俯视图，图3中的截面侧视图还示出了流量计145包括换能器310、320、330、340，并且因此包括四个弦。
在换能器310与换能器330之间存在弦A，在换能器245与换能器215之间存在弦B，在换能器250与换能器205之间存在弦C，在换能器320与换能器340之间存在弦D。弦C可以与图2中的弦230相同。使用式(1)，变送器电子设备140计算针对弦A的υa、针对弦B的υb、针对弦C的υc和针对弦D的υd。变送器电子设备140还如下地计算PF：
Figure BDA0001700041640000061
PF是无量纲参数。如可以看出的，PF是内弦流动速度与外弦流动速度的比率，其中，弦B和弦C是内弦，弦A和弦D是外弦，因此υb和υc是内弦流动速度，υa和υd是外弦流动速度。
图4是校准系统(calibration system)400的示意图。校准系统400执行直接校准(direct proving)，并且可以被称为球校准器流量计校准系统。校准系统400包括图1中的流量计系统100、连接管430和球校准器(ball prover)410。球校准器410是一种标准设备，其在被校准时提供精确的测量。球校准器410是直的或弯曲的，并且包括球420。连接管430将流量计系统100连接至球校准器410，使得流量计系统100和球校准器410彼此串联。因此，流体在点A处进入流量计系统100，在点B处离开流量计系统100，在连接管430内从点B移动到点C，在点C处进入球校准器410，在球校准器410内将球420从点C推动到点D，并且在点D处离开球校准器410。该系统被称为直接校准。
图5是另一校准系统500的示意图。校准系统500与图4中的校准系统400类似。具体地，校准系统500包括图1中的流量计系统100和球校准器510，并且球校准器510包括球520。然而，替代于校准系统400中的连接管430等，校准系统500包括标准表(master meter)530。操作员或其他实体对照球校准器510预先校准标准表530。
图6是示出根据本公开内容的实施方式的多流体校准的方法600的流程图。在步骤610，计算MF。操作员使用校准系统400或校准系统500来计算MF。具体地，操作员如下地计算球校准器410或510的容积Qref：
Qref＝CSrefxLC-D. (3)
CSref是球校准器410或510的已知截面面积，并且LC-D是球校准器410或510从点C到点D的长度。Qref以m3为单位，CSref以m2为单位，LC-D以m为单位。操作员获得并且确定流体的体积。操作员使得所述体积的流体从点A到点B流过流量计系统100。流量计系统100计算由下式给出的流体的平均速度υavg：
Figure BDA0001700041640000071
υi是针对i＝A-D的弦流动速度，wi是针对每个弦流动速度υi的弦加权系数。υavg以m/s为单位，υi以m/s为单位，并且wi是无量纲参数。然后，操作员使得所述体积的流体在球校准器410或510中将球420或520从点C传递到点D，并且操作员确定其这样做所花费的时间t。操作员如下地计算流量计系统100的容积QFMS：
QFMS＝vavg·CSFMS·t. (5)
υavg是流体的平均速度，CSFMS是流量计系统100的已知截面面积，并且t是所述体积的流体在球校准器410或510中将球420或520从点C传递到点D所花费的时间。QFMS以m3为单位，CSFMS以m2为单位，t以s为单位。然后，操作员如下地计算流量计系统100的MF：
Figure BDA0001700041640000072
MF可以是大约为1的常数，例如0.98。如从式(6)中可以看出的，球校准器410或510的容积与流量计系统100的容积的比率产生MF。
在步骤620，计算PF。使用式(2)，当流体在流量计系统100中从点A流到点B时，变送器电子设备140计算PF。式(2)中的PF可以是在约1.1与1.30之间的常数。重复步骤610和步骤620以获得针对流体的多个MF和多个对应的PF。也可以重复步骤610和步骤620以获得针对另外的流体的多个MF和多个对系数应的PF。
在步骤630，建立MF与PF之间的相关性。例如，操作员向算法提供MF和PF。操作员可以针对多个流体这样做。该算法基于MF和PF生成MF-PF曲线。这样的算法在本领域中是已知的，并且可以是在单独的计算装置上运行的软件程序。该曲线可以基于以下八阶多项式方程式：
MF＝a0+a1PF+a2PF2+a3PF3+a4PF4+a5PF5+06PF6+a7PF7+a8PF8.(7)
该算法确定a0至a8。可替选地，操作员单独地针对每个流体将MF和PF提供给算法，并且算法针对每个流体生成MF-PF曲线。
图7是根据本公开内容的实施方式的MF-PF曲线的曲线图700。x轴表示无量纲的PF，y轴表示无量纲的MF。由面向下的三角形表示并且与约11cSt的低粘度流体相对应的第一曲线710提供了PF与MF之间的第一相关性。由菱形表示并且与约90cSt的高粘度流体相对应的第二曲线720提供了PF与MF之间的第二相关性。该算法使用式(7)生成第一曲线710和第二曲线720。低粘度流体具有约1.17到约1.24的PF范围，高粘度流体具有约1.24到约1.28的PF范围，并且在曲线700中低粘度流体和高粘度流体在约1.24的PF处交叠，因此相关性在从约1.17到约1.28的PF的宽范围上表示低粘度流体和高粘度流体。该算法可以通过单独地生成第一曲线710和第二曲线720来这样做，或者该算法可以通过生成单个曲线来这样做，该单个曲线合并了第一曲线710和第二曲线720二者。
图8是示出PF与雷诺数之间的相关性的曲线图800。x轴表示无量纲的雷诺数，y轴表示无量纲的PF。雷诺数是描述流体是处于层流还是湍流的无量纲参数。通常，具有等于或低于2300的雷诺数的流体流是层流(laminar flow)，具有2300与5000之间的雷诺数的流体流是过渡流体流(transitional fluid flow)，在该过渡流体流中，流体流的状态可以在层流与湍流之间快速改变，具有等于或高于5000的雷诺数的流体流通常是湍流(turbulentflow)。由面向下的三角形表示并且与约11cSt的低粘度流体相对应的第一曲线810提供雷诺数与PF之间的第一相关性。由菱形表示并且与约90cSt的高粘度流体相对应的第二曲线820提供雷诺数与PF之间的第二相关性。如所示的，雷诺数的单个值没有与PF的多于一个值相关。因此，相关性也在雷诺数的宽范围上表示低粘度流体和高粘度流体二者。曲线图800示出了雷诺数的范围从约7000延伸到约185000，但是相关性可以表示具有从约7000到约200000的雷诺数范围或该雷诺数范围中的任何范围的流体。
返回到图6，在步骤640，将相关性存储在变送器电子设备140中。例如，操作员从算法获得第一曲线710和第二曲线720，组合第一曲线710和第二曲线720以形成相关性，并且将相关性存储在变送器电子设备140中。变送器电子设备140可以将相关性作为用户输入值存储在固件中。该相关性提供了对测量(例如变送器电子设备140进行的体积测量)的校正。通过在变送器电子设备140中存储和应用相关性，流量计系统100可以被称为经校正或校准的流量计系统，或经MF校正或MF校准的流量计系统。
在步骤650，使用相关性来测试流量计系统100。步骤650可以被称为验证。操作员使用校准系统400以与步骤610的方式类似的方式来验证流量计系统100。具体地，操作员使得流体首先通过流量计系统100，并且其次通过球校准器410，操作员根据式(6)计算流量计系统100的MF。然而，不同于步骤610，变送器电子设备140如下地计算流量计系统100的经校正的容积QFMS'：
QFMS'＝(υavg·MF)·CSFMS·t. (8)
如所示的，经校正的容积QFMS'通过将流体的平均速度υavg乘以MF来校正容积QFMS。如上所述，υavg是流体的平均速度，MF是基于相关性与PF对应的MF，CSFMS是流量计系统100的已知截面面积，t是所述体积的流体在球校准器410中将球420从点C传递到点D所花费的时间。QFMS'以m3为单位，υavg以m/s为单位，MF无量纲，CSFMS以m2为单位，t以s为单位。然后，操作员如下地计算MF'，即流量计系统100的经校正的MF：
Figure BDA0001700041640000091
MF'应当接近1，因为Qref和QFMS'应当大致相同。因此，如果MF'不是1或不在1的误差范围内，则操作员重复方法600，直到MF'处于误差范围内。当MF'在误差范围内时，该方法进行到步骤660。误差范围是0.15％，或适于行业标准或其它标准的其它误差范围。
最终，在步骤660，使用相关性来执行测量。例如，变送器电子设备140首先根据式(2)计算PF，其次根据相关性来计算对应的MF，并且然后如下地计算通过流量计系统100的流体的体积Q：
Q＝(υavg·MF)·CSFMS·t. (10)
如上所述，υavg是流体的平均速度，MF是基于相关性与PF对应的MF，CSFMS是流量计系统100的已知截面面积。然而，在这种情况下，t是所述体积的流体在流量计系统100中从点A流到点B所花费的时间。点A和点B可以尽可能地彼此远离。Q以m3为单位，υavg以m/s为单位，MF无量纲，CSFMS以m2为单位，t以s为单位。尽管描述了PF、对应的MF和体积Q，但也可以执行其它测量，例如单独弦流动速度、速度分布中的不对称性以及涡流角(swirl angle)。通过使用式(8)中的MF，变送器电子设备140通过校正Q的计算或测量来校准流量计系统100。变送器电子设备140可以针对多个流体这样做。
图9是示出根据本公开内容的实施方式的流体流测量的方法900的流程图。流量计系统100实施方法900。在步骤910，允许第一流体的第一流动。例如，流量计系统100使得第一流体流过流量计145。在步骤920，计算第一流体的第一PF。例如，变送器电子设备140使用式(2)来计算第一PF。在步骤930，基于PF与MF之间的相关性计算与第一PF对应的第一MF。例如，变送器电子设备140基于上面关于图6中的步骤630所描述的相关性来计算第一MF。最终，在步骤940，使用第一MF来计算第一流体的第一体积。例如，变送器电子设备140如式(8)中所示的那样使用MF来计算第一体积。
图10是根据本公开内容的实施方式的多流体校准的模型1000。变送器电子设备140实现模型1000。使用υA-D作为输入，PF和速度计算机1010使用式(2)计算PF，并且使用式(4)计算υavg。使用来自于PF和速度计算机1010的PF，MF-PF相关器1020使用上面在图6的步骤630中描述的相关性来提供MF。此外，使用来自于PF和速度计算机1010的υavg，容积/流量计算器1030使用式(5)来计算QFMS。最终，使用来自于MF-PF相关器1020的MF并且使用来自于容积/流量计算器1030的QFMS，校正器1040使用式(8)来计算Q。
图11是根据本公开内容的实施方式的设备1100的示意图。设备1100实现所公开的实施方式。设备1100可以表示变送器电子设备140，实现变送器电子设备140的一部分，或者实现单独的设备。设备1100包括用于接收数据的入口端口1110和RX 1120；用于处理数据的处理器、逻辑单元、基带单元或CPU 1130；用于发送数据的TX 1140和出口端口1150；以及用于存储数据的存储器1160。设备1100还可以包括耦接至入口端口1110、RX 1120、TX 1140和出口端口1150的OE部件、EO部件或RF部件，以用于输入或输出电信号、光信号或RF信号。
处理器1130是硬件、中间件、固件或软件的任何适当的组合。处理器1130包括一个或多个CPU芯片、内核、FPGA、ASIC或DSP的任何组合。处理器1130与入口端口1110、RX 1120、TX 1140、出口端口1150和存储器1160通信。处理器1130包括流体测量器1170，该流体测量器1170实现所公开的实施方式。因此，包括流体测量器1170对设备1100的功能提供了实质性改进，并且引起设备1100转换到不同状态。可替选地，存储器1160将流体测量器1170作为指令来存储，并且处理器1130执行那些指令。可替选地，部件的任何适当的组合实现所公开的实施方式。
存储器1160包括一个或多个磁盘、磁带驱动器或固态驱动器。设备1100可以使用存储器1160作为溢出数据存储装置，以在设备1100选择程序来执行时存储那些程序，并且存储设备1100在执行那些程序期间读取的指令和数据。存储器1160可以是易失性或非易失性的，并且可以是ROM、RAM、TCAM或SRAM的任何组合。
除非另有说明，否则术语“约”及其派生词是指包括后面数字的±10％的范围。尽管在本公开内容中已经提供了若干实施方式，但是可以理解的是，在不脱离本公开内容的精神或范围的情况下，可以以许多其它特定形式来体现所公开的系统和方法。当前的示例被认为是说明性的而非限制性的，并且本发明的意图不限于本文中给出的细节。例如，各种元件或部件可以被组合或集成在另一系统中，或者某些特征可以被省略或不被实施。
此外，在不脱离本公开内容的范围的情况下，可以将在各种实施方式中描述和示出为分立或单独的技术、系统、子系统和方法与其它系统、部件、技术或方法组合或集成。被示出或讨论为彼此耦接或直接耦接或通信的其它项目可以电气地、机械地或以其他方式通过某种接口、装置或中间部件而间接耦接或通信。改变、替换和变更的其它示例是本领域技术人员可确定的，并且可以在不脱离本文中所公开的精神和范围的情况下做出。

Claims (27)

1.一种流量计系统，包括：
流量计，其被配置成允许第一流体的通过所述流量计的第一流动；以及
变送器电子设备，其耦接至所述流量计并且被配置成：
计算在所述第一流动期间所述第一流体的第一分布系数PF；
基于相关性来计算与所述第一分布系数PF对应的第一仪表系数MF，其中在所述第一流动之前预先存储所述相关性，并且针对不同粘度的多个流体，所述相关性将多个分布系数PF与多个仪表系数MF相关联；以及
使用所述第一仪表系数MF来计算所述第一流体的第一体积。
2.根据权利要求1所述的流量计系统，其中，所述变送器电子设备还被配置成：
计算在所述第一流动期间所述第一流体的第二分布系数PF；
基于所述相关性来计算与所述第二分布系数PF对应的第二仪表系数MF；以及
使用所述第二仪表系数MF来计算所述第一流体的第二体积。
3.根据权利要求2所述的流量计系统，其中，所述变送器电子设备还被配置成：
进一步当所述第一流体以第一平均速度流过所述流量计时计算所述第一体积，以及
进一步当所述第一流体以第二平均速度流过所述流量计时计算所述第二体积。
4.根据权利要求1所述的流量计系统，其中，所述流量计还被配置成允许第二流体的第二流动，并且其中，所述变送器电子设备还被配置成：
计算在所述第二流动期间所述第二流体的第二分布系数PF；
基于所述相关性来计算与所述第二分布系数PF对应的第二仪表系数MF；以及
使用所述第二仪表系数MF来计算所述第二流体的第二体积。
5.根据权利要求1所述的流量计系统，其中，所述相关性与所述第一流体和第二流体相关联。
6.根据权利要求1所述的流量计系统，其中，所述相关性表示分布系数PF从约1.17到约1.28的流体。
7.根据权利要求1所述的流量计系统，其中，所述相关性表示雷诺数从约5000到约200000的流体。
8.根据权利要求1所述的流量计系统，其中，所述流量计包括：
内弦，以及
外弦。
9.根据权利要求8所述的流量计系统，其中，所述第一分布系数PF和内弦流动速度成正比，并且和外弦流动速度成反比，所述内弦流动速度与所述内弦相关联，所述外弦流动速度与所述外弦相关联。
10.根据权利要求9所述的流量计系统，其中，所述相关性是多项式方程式。
11.根据权利要求10所述的流量计系统，其中，所述变送器电子设备还被配置成进一步使用所述第一流体的平均速度、所述流量计系统的截面面积、以及所述第一流体通过所述流量计系统所花费的时间来计算所述第一体积。
12.根据权利要求1所述的流量计系统，其中，所述相关性是二维曲线。
13.根据权利要求1所述的流量计系统，其中，所述仪表系数MF是参考容积与所述流量计系统的容积的比率。
14.一种流体流测量的方法，包括：
允许第一流体的通过流量计的第一流动；
计算在所述第一流动期间所述第一流体的第一分布系数PF；
基于相关性来计算与所述第一分布系数PF对应的第一仪表系数MF，其中在所述第一流动之前预先存储所述相关性，并且针对不同粘度的多个流体，所述相关性将多个分布系数PF与多个仪表系数MF相关联；以及
使用所述第一仪表系数MF来计算所述第一流体的第一体积。
15.根据权利要求14所述的方法，还包括：
计算在所述第一流动期间所述第一流体的第二分布系数PF；
基于所述相关性来计算与所述第二分布系数PF对应的第二仪表系数MF；以及
使用所述第二仪表系数MF来计算所述第一流体的第二体积。
16.根据权利要求14所述的方法，还包括：
允许第二流体的第二流动；
计算在所述第二流动期间所述第二流体的第二分布系数PF；
基于所述相关性来计算与所述第二分布系数PF对应的第二仪表系数MF；以及
使用所述第二仪表系数MF来计算所述第二流体的第二体积。
17.根据权利要求14所述的方法，其中，所述相关性表示雷诺数从约5000到约200000的流体。
18.根据权利要求14所述的方法，其中，所述第一分布系数PF与内弦流动速度成正比，并且与外弦流动速度成反比。
19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述相关性是多项式方程式。
20.根据权利要求19所述的方法，还包括：进一步使用所述第一流体的平均速度、截面面积、以及所述第一流体通过所花费的时间来计算所述第一体积。
21.根据权利要求14所述的方法，其中，所述相关性是二维曲线。
22.根据权利要求14所述的方法，其中，所述仪表系数MF是参考容积与流量计系统的容积的比率。
23.一种多流体校准的方法，包括：
针对第一流体和第二流体二者建立相关性，所述相关性将多个仪表系数MF与多个分布系数PF相关联，其中所述第一流体和所述第二流体具有不同的粘度；
将所述相关性存储在流量计系统的变送器电子设备中；
使用所述相关性来测试所述流量计系统；
重复所述建立步骤、所述存储步骤和所述测试步骤，直到经校正的仪表系数MF在预定常数的误差范围之内；以及
使用所述相关性来执行测量。
24.根据权利要求23所述的方法，其中，所述第一流体与第一雷诺数范围对应，并且所述第二流体与第二雷诺数范围对应。
25.根据权利要求23所述的方法，其中，所述预定常数是1。
26.根据权利要求25所述的方法，其中，所述误差范围是0.15％。
27.根据权利要求23所述的方法，其中，所述仪表系数MF是参考容积与所述流量计系统的容积的比率。
CN201810631544.6A 2017-12-19 2018-06-19 多流体校准 Active CN109932026B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/847,445 2017-12-19
US15/847,445 US10809107B2 (en) 2017-12-19 2017-12-19 Multi-fluid calibration

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109932026A CN109932026A (zh) 2019-06-25
CN109932026B true CN109932026B (zh) 2020-11-03

Family

ID=65019608

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810631544.6A Active CN109932026B (zh) 2017-12-19 2018-06-19 多流体校准

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10809107B2 (zh)
EP (1) EP3729017B1 (zh)
CN (1) CN109932026B (zh)
WO (1) WO2019126362A1 (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN206440316U (zh) * 2017-01-23 2017-08-25 青岛海威茨仪表有限公司 一种多通道超声波流量计
CN216081636U (zh) * 2021-09-03 2022-03-18 霍尼韦尔控制科技(中国)有限公司 整流器以及流量计
DE102022133472A1 (de) * 2022-12-15 2024-06-20 Endress+Hauser Flowtec Ag Verfahren zur Korrektur von Durchflussmesswerten bei einem Ultraschall-Durchflussmessgerät und ein solches Ultraschall-Durchflussmessgerät
CN117515430A (zh) * 2023-11-16 2024-02-06 武汉市燃气集团有限公司 燃气管网用输配管道的流量检测设备及其检测方法
US20250207735A1 (en) * 2023-12-26 2025-06-26 Honeywell International Inc. Front-insert assembly method and apparatus for flow conditioner
DE102024117335A1 (de) * 2024-06-19 2025-12-24 Endress+Hauser Flowtec Ag Verfahren zur Korrektur von Durchflussmesswerten bei einem Ultraschall-Durchflussmessgerät und ein solches Ultraschall-Durchflussmessgerät

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5824879A (en) * 1996-10-04 1998-10-20 Rosemount Inc. Method of calibrating an ultrasonic flow meter
US5987997A (en) * 1995-11-22 1999-11-23 Krohne A.G. Ultrasound flow measurement method
CN1603771A (zh) * 2004-11-11 2005-04-06 西安交通大学 微尺度迷宫型单元流道的制造及水力性能测试方法和装置
CN102762960A (zh) * 2009-12-01 2012-10-31 微动公司 振动流量计摩擦补偿
CN103154677A (zh) * 2010-08-19 2013-06-12 恩德斯+豪斯流量技术股份有限公司 具有振动型测量变换器的测量系统

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5387997A (en) * 1993-11-29 1995-02-07 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Optical modulator based on piezoelectrically driven anisotropic optical absorption
US7159472B1 (en) * 1995-03-31 2007-01-09 Cameron International Corporation Apparatus for determining fluid flow
US7373808B2 (en) 2005-06-01 2008-05-20 Daniel Measurement And Control, Inc. Method and ultrasonic meter system for determining pipe roughness
CN101246035A (zh) * 2008-03-17 2008-08-20 成都康斯博科技有限责任公司 便携式天然气流量计量核查系统
CN102128666B (zh) * 2011-02-11 2012-08-08 合肥工业大学 一种科里奥利质量流量计的标定方法
US9134155B2 (en) 2012-10-19 2015-09-15 Daniel Measurement And Control, Inc. Reynolds number based verification for ultrasonic flow metering systems
US9068870B2 (en) * 2013-02-27 2015-06-30 Daniel Measurement And Control, Inc. Ultrasonic flow metering with laminar to turbulent transition flow control
CN105222839B (zh) * 2015-08-21 2018-04-24 浙江天信超声技术有限公司 超声波流量计仪表系数的非线性修正方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5987997A (en) * 1995-11-22 1999-11-23 Krohne A.G. Ultrasound flow measurement method
US5824879A (en) * 1996-10-04 1998-10-20 Rosemount Inc. Method of calibrating an ultrasonic flow meter
CN1603771A (zh) * 2004-11-11 2005-04-06 西安交通大学 微尺度迷宫型单元流道的制造及水力性能测试方法和装置
CN102762960A (zh) * 2009-12-01 2012-10-31 微动公司 振动流量计摩擦补偿
CN103154677A (zh) * 2010-08-19 2013-06-12 恩德斯+豪斯流量技术股份有限公司 具有振动型测量变换器的测量系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN109932026A (zh) 2019-06-25
US10809107B2 (en) 2020-10-20
US20190186967A1 (en) 2019-06-20
EP3729017B1 (en) 2024-11-20
EP3729017A1 (en) 2020-10-28
WO2019126362A1 (en) 2019-06-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109932026B (zh) 多流体校准
EP2962073B1 (en) Ultrasonic flow metering with laminar to turbulent transition flow control
RU2478919C2 (ru) Способ калибровки в условиях эксплуатации ультразвуковых расходомеров-счетчиков расхода и объема жидких однофазных сред
CA2702666C (en) A method and system for detecting deposit buildup within an ultrasonic flow meter
US6907361B2 (en) Ultrasonic flow-measuring method
CN103808381B (zh) 一种时差式超声波流量计的温度影响消除方法
CA2570456C (en) Method and system for multi-path ultrasonic flow measurement of partially developed flow profiles
CN105222839B (zh) 超声波流量计仪表系数的非线性修正方法
JPH10512966A (ja) 超音波流量測定方法
EP3094947B1 (en) Self-checking flow meter and method
US10488237B2 (en) Measurement apparatus for measuring a flow rate of a fluid
JP2002520583A (ja) マルチコード流量計
NO20171056A1 (en) Ultrasonic viscometer
JP5282955B2 (ja) 超音波流量計の補正方法、及び超音波流量計
KR101617652B1 (ko) 초음파 유량계 및 유량 측정 방법
CN110737877A (zh) 一种基于介质粘度的流速修正方法及系统
JP3252187B2 (ja) 流量計
CN105890684A (zh) 一种采用高斯-雅可比多项式确定声道位置的设置新方法
JP2013167453A (ja) 粘度測定装置
US20230146582A1 (en) Systems and methods for measuring low speed fluid flow
CN118464134A (zh) 一种实时流量采集控制系统及方法
Priyadarshana et al. System and Methodology for liquid ultrasonic flow measurement within laminar to turbulent transitional zone
CN115096389A (zh) 基于零点实时补偿的管道流量测量方法
JPH07209044A (ja) 振動型流量計

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: Texas, USA

Patentee after: Daniel measurement and Control Co.,Ltd.

Address before: Texas, USA

Patentee before: Daniel Measurement and Control, Inc.

CP01 Change in the name or title of a patent holder
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20220706

Address after: Missouri, USA

Patentee after: Emerson Saab cviii

Address before: Texas, USA

Patentee before: Daniel measurement and Control Co.,Ltd.

Effective date of registration: 20220706

Address after: Colorado, USA

Patentee after: MICRO MOTION, Inc.

Address before: Missouri, USA

Patentee before: Emerson Saab cviii

TR01 Transfer of patent right