非等径超声波流量计串联检定装置及方法

摘要

本发明公开了一种非等径超声波流量计串联检定装置及方法，属于天然气计量领域。该方法包括：将多个非等径管道通过整流设备串联，流体经过渐缩变径段时流速发生均匀变化，经过整流段时发生整流，平稳流入在后管道内。在每个管道上分别安装对应口径的超声波流量计，获取每个超声波流量计的测量数据。本发明提供的非等径超声波流量计串联检定装置及方法，通过整流设备使流体能够从在前管道内平稳进入在后管道内。将多个非等径超声波流量计安装在对应的管道上，可以同时获取多个非等径超声波流量计的测量数据，无需分批测量即可完成对多个非等径超声波流量计的检定，耗时较短，节省劳动力。

权利要求

1.一种非等径超声波流量计串联检定装置，用于对多个非等径超声波流量计(1)进行检定，包括：与所述超声波流量计(1)相适配的多个非等径管道(2)，其特征在于，所述装置还包括：用于将多个所述管道(2)串联的整流设备(3)；

所述整流设备(3)包括：沿流体流动方向顺次形成的渐缩变径段(301)、整流段(302)；

所述渐缩变径段(301)的前端与在前管道(201)的直径相同，后端与在后管道(202)的直径相同，所述在前管道201的直径较大，所述在后管道202的直径较小，所述渐缩变径段(301)的长度为所述在前管道(201)内径的1‑5倍；

所述渐缩变径段(301)中心剖面的型线为直线、维辛斯基曲线或幂指数曲线，以使所述流体在所述渐缩变径段(301)内均匀加速；

所述整流段(302)的直径与所述在后管道(202)的直径相同，所述整流段(302)前端内部为蜂窝结构，所述蜂窝结构由多根截面为正六边形的管道紧密并排组合而成，所述多根正六边形管道的截面积、长度均相等，且所述蜂窝结构的外壁与所述整流段(302)的内壁接触，所述蜂窝结构的长度为所述整流段(302)长度的1/3‑2/3，所述整流段(302)的后端内部设置有阻尼网，用于对所述流体进行整流，使所述流体均匀稳定流入所述在后管道(202)内；

所述在后管道(202)上的所述超声波流量计(1)的前端与所述整流设备(3)的后端之间的距离为所述在前管道(201)内径的0.4‑0.6倍。

2.利用权利要求1所述的装置进行非等径超声波流量计串联检定的方法，其特征在于，所述方法包括：

将多个非等径管道(2)通过整流设备(3)串联，流体经过所述渐缩变径段(301)时均匀加速，经过所述整流段(302)进行整流，从在前管道(201)内平稳流入在后管道(202)内；

在每个所述管道(2)上分别安装对应口径的超声波流量计(1)，获取每个所述超声波流量计(1)的测量数据。

说明书

非等径超声波流量计串联检定装置及方法

技术领域

[0001] 本发明涉及天然气计量领域，特别涉及一种非等径超声波流量计串联检定装置及方法。

背景技术

[0002] 超声波流量计是通过检测流体流动对超声速的作用，测量体积流量的速度式流量仪表。由于其对流体几乎无干扰等特性，超声波流量计广泛应用于管道内天然气流量的测
量。为了使测量结果较准确，需要在测量前对超声波流量计进行检定。

[0003] 现有技术通过如下方式进行超声波流量计的检定：将相同口径的超声波流量计夹持在对应口径的管道上，通过不同流量计之间的测量结果的对比，判断超声波流量计的测
量结果是否准确，达到检定目的。待检定超声波流量计的口径不同时，需要按口径进行分批
检定，每次只能进行相同口径的超声波流量计的检定。

[0004] 设计人发现现有技术至少存在以下问题：

[0005] 不同口径的超声波流量计的检定需要按口径分批检定，耗时较长，且消耗劳动力较大。

发明内容

[0006] 本发明实施例提供了一种管道流量测量装置及方法，可解决上述技术问题。具体技术方案如下：

[0007] 第一方面，提供了一种非等径超声波流量计串联检定装置，用于对多个非等径超声波流量计进行检定，包括：与所述超声波流量计相适配的多个非等径管道，所述装置还包
括：用于将多个所述管道串联的整流设备；

[0008] 所述整流设备包括：沿流体流动方向顺次形成的渐缩变径段、整流段；

[0009] 所述渐缩变径段的前端与在前管道的直径相同，后端与在后管道的直径相同；

[0010] 所述渐缩变径段中心剖面的型线为直线、维辛斯基曲线或幂指数曲线，以使所述流体在所述渐缩变径段内均匀加速；

[0011] 所述整流段的直径与所述在后管道的直径相同，用于对所述流体进行整流，使所述流体均匀稳定流入后管道内。

[0012] 在一种可能的设计中，所述整流段前端内部为蜂窝结构，且所述整流段的后端内部设置有阻尼网。

[0013] 在一种可能的设计中，所述渐缩变径段的长度为所述在前管道内径的1‑5倍。

[0014] 第二方面，提供了利用上述任一项所述的装置进行非等径超声波流量计串联检定的方法，所述方法包括：

[0015] 将多个非等径管道通过整流设备串联，流体经过所述渐缩变径段时均匀加速，经过所述整流段进行整流，从在前管道内平稳流入在后管道内；

[0016] 在每个所述管道上分别安装对应口径的超声波流量计，获取每个所述超声波流量计的测量数据。

[0017] 在一种可能的设计中，所述在后管道上的所述超声波流量计的前端与所述整流设备的后端之间的距离为所述在前管道内径的0.4‑0.6倍。

[0018] 本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

[0019] 本发明实施例提供的非等径超声波流量计串联检定装置，通过整流设备串联多个非等径管道，使流体能够从在前管道内平稳进入在后管道内。将多个非等径超声波流量计
安装在对应的管道上，可以同时获取多个非等径超声波流量计的测量数据。无需分批测量
即可完成对多个非等径超声波流量计的检定，耗时较短，节省劳动力。

附图说明

[0020] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于
本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他
的附图。

[0021] 图1是本发明实施例提供的非等径超声波流量计串联检定时的示意图；

[0022] 图2是本发明实施例提供的非等径超声波流量计串联检定装置中整流段的截面图。

[0023] 附图标记分别表示：

[0024] 1‑超声波流量计，

[0025] 2‑管道，

[0026] 201‑在前管道，

[0027] 202‑在后管道，

[0028] 3‑整流设备，

[0029] 301‑渐缩变径段，

[0030] 302‑整流段。

具体实施方式

[0031] 除非另有定义，本发明实施例所用的所有技术术语均具有与本领域技术人员通常理解的相同的含义。为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发
明实施方式作进一步地详细描述。

[0032] 第一方面，本发明实施例提供了一种非等径超声波流量计串联检定装置，用于对多个非等径超声波流量计1进行检定，包括：与超声波流量计1相适配的多个非等径管道2，
用于将多个管道2串联的整流设备3；

[0033] 整流设备3包括：沿流体流动方向顺次形成的渐缩变径段301、整流段302；

[0034] 渐缩变径段301的前端与在前管道201的直径相同，后端与在后管道202的直径相同；

[0035] 渐缩变径段301中心剖面的型线为直线、维辛斯基曲线或幂指数曲线，以使流体在渐缩变径段301内均匀加速；

[0036] 整流段302的直径与在后管道202的直径相同，用于对流体进行整流，使流体均匀稳定流入在后管道202内。

[0037] 以下对本发明实施例提供的非等径超声波流量计串联检定装置的工作原理进行说明：

[0038] 多个管道2通过整流设备3串联，流体流动过程通过渐缩变径段301时均匀加速，从而保证流体流速在渐缩变径段301内流动的稳定性与均匀性，最大限度减小对在前管道201
上超声波流量计1测量数据的影响，同时为在后管道202提供稳定均匀的入口段流场，使在
后管道202上超声波流量计1的测量数据较准确。

[0039] 渐缩变径段301中心剖面的型线为直线、维辛斯基曲线或幂指数曲线，如此设置，流体在渐缩变径段301内流动时的稳定度和均匀度较高，使流体通过渐缩变径段301时的紊
乱程度较低，满足对流体的均匀加速目的。

[0040] 整流段302能够对流体进行整流，使通过整流段302的流体平稳流入在后管道202内，进一步提高在后管道202上超声波流量计1的测量精确度。且整流段302的直径与在后管
道202的直径相同，使整流后的流体进入在后管道202时不因流速改变而发生紊乱。可见，整
流设备3能使在前管道201内的流体能够平稳流入在后管道202内，避免了流体进入在后管
道202时产生的紊乱对超声波流量计1的测量数据的干扰，使检定结果较准确。

[0041] 多个整流设备3串联的多个管道2内的流量均相等，将多个非等径超声波流量计1设置在对应口径的管道2上，可以同时获得多个非等径超声波流量计1的测量数据，进而获
知每个超声波流量计1的测量数据是否准确，完成对超声波流量计1的检定。

[0042] 可见，本发明实施例提供的非等径超声波流量计串联检定装置，通过整流设备3串联多个非等径管道2，使流体能够从在前管道201内平稳进入在后管道202内。将多个非等径
超声波流量计1安装在对应的管道2上，可以同时获取多个非等径超声波流量计1的测量数
据。与现有技术相比，无需分批测量即可完成对多个非等径超声波流量计1的检定，耗时较
短，节省劳动力。

[0043] 其中，渐缩变径段301的中轴线所在的平面与渐缩变径段301的交线即为渐缩变径段301中心剖面的型线。

[0044] 以流体流动时的上游为前，下游为后，对于相邻的两个管道2及两者之间的整流设备3来说，位于整流设备3上游的管道2作为在前管道201，位于整流设备3的后端的管道2作
为在后管道202。即，以整流设备3为中介来说，其前端的管道2为在前管道201，后端的管道2
为在后管道202。

[0045] 渐缩变径段301的前端与在前管道201的直径相同，后端与在后管道202的直径相同，在前管道201的直径较大，在后管道202的直径较小，流体流动过程中顺次经过大口径的
超声波流量计1(设置在在前管道201上)、整流设备3、小口径的超声波流量计1(设置在在后
管道202上)。

[0046] 流体流速发生改变时，易产生旋涡、或不规则流动等紊乱状况，整流段302对流体的整流是将流体旋涡消除，将不规则流动的流体转变成规则流动的流体。

[0047] 以下对本发明实施例提供的非等径超声波流量计串联检定装置的各部件及其作用分别给予阐述：

[0048] 本发明实施例中，整流段302用于对流体进行整流，对于整流段302的结构，以下进行示例说明：

[0049] 整流段302的前端内部为蜂窝结构，且整流段302的后端内部设置有阻尼网。

[0050] 如此设置，流体进入整流段302后，均匀通过蜂窝结构的窝孔向后流动，然后流经阻尼网进入在后管道202，流动过程中蜂窝结构和阻尼网对流体起到整流作用，消除旋涡，
使不规则流动的流体变规则。

[0051] 其中，蜂窝结构可以由多根截面为正六边形的管道紧密并排组合而成。并且，多根正六边形管道的截面积、长度均相等，每根正方形管道的截面积可以为整流段302内径的1/
10‑1/30，举例来说，可以为整流段302内径的1/10、1/20、1/30。

[0052] 蜂窝结构的总截面积与整流段302的截面积相等，即，蜂窝结构的外壁与整流段302的内壁接触。蜂窝结构的长度可以为整流段302长度的1/3‑2/3，举例来说，可以为整流
段302长度的1/3、1/2、2/3等。

[0053] 此外，整流段302的前端还可以设置成其它多孔结构形式，譬如，可以为多根圆形管道紧密并排组合而成的圆孔结构。或者，可以为多根正方形管道紧密并排组合而成的方
孔机构。

[0054] 阻尼网是用于稳流、除杂、除气泡的网状介质，其为本领域常见的，举例来说，安平县泊林金属丝网有限公司销售的阻尼型钛丝气液过滤网可以作为本发明实施例使用的阻
尼网。

[0055] 本发明实施例中，渐缩变径段301的长度为在前管道201内径的1‑5倍。如此设置，使渐缩变径段301的长度在预设范围内，流体的流速在渐缩变径段301不会发生骤变，进一
步降低流体流速改变过程中的紊乱程度。举例来说，若在前管道201的内径为D，渐缩变径段
301的长度可以为1D、2D、5D等。

[0056] 第二方面，本发明实施例提供了利用上述任一项所述的装置进行管道流量测量的方法，该方法包括：

[0057] 将多个非等径管道2通过整流设备3串联，流体经过渐缩变径段301时均匀加速，经过整流段302进行整流，从在前管道201内平稳流入在后管道202内；

[0058] 在每个管道2上分别安装对应口径的超声波流量计1，获取每个超声波流量计1的测量数据。

[0059] 本发明实施例提供的非等径超声波流量计串联检定方法，通过整流设备3串联多个非等径管道2，使流体能够从在前管道201内平稳进入在后管道202内。将多个非等径超声
波流量计1安装在对应的管道2上，可以同时获取多个非等径超声波流量计1的测量数据。与
现有技术相比，无需分批测量即可完成对多个非等径超声波流量计1的检定，耗时较短，节
省劳动力。

[0060] 其中，在后管道202上的超声波流量计1的前端与整流设备3的后端之间的距离为在前管道201内径的0.4‑0.6倍。如此设置，使在后管道202上的超声波流量计1与整流设备3
之间有一定的距离，使整流后的流体平稳流入在后管道202，使测量结果较准确。

[0061] 在后管道202上的超声波流量计1的前端与整流设备3的后端之间的距离为在前管道201内径的0.4‑0.6倍。举例来说，若在前管道201的内径为D，则超声波流量计1的前端与
整流设备3的后端之间的距离可以为0.4D、0.5D、0.6D等。

[0062] 以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围
之内。