本实用新型专利技术涉及一种可在线校准的气体喷速管流量测量装置，其包括：管段，其用于气体的流通；喷速管，其被安装置所述管段内，所述喷速管具有第一端口和第二端口；差压变送器，其测量所述喷速管的第一端口和第二端口之间的压力差；其特征在于：在所述管段上设置有透明视窗，所述透明视窗在管壁上的投影覆盖所述喷速管的第二端口在管壁上的投影；在所述管段外侧设置有激光多普勒流速仪，所述多普勒流速仪发出的激光透过所述透明视窗，对所述喷速管的第二端口处的流量进行测量。本实用新型专利技术的喷速管流量测量装置工作可靠，测量准确，校准方法流程清晰，操作方便。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种气体喷速管流量测量装置，尤其涉及一种基于激光多普勒流速仪对流量进行在线校准的喷速管流量测量装置。
技术介绍
气体流量测量在能源、环境、制造等领域有着广泛的需求和应用。如天然气的存储运输，电厂燃烧废气的排放，钢厂高炉炼钢的送风等，都需要对气体流量进行测量。气体流量计种类诸多，包括涡轮流量计、超声流量计、差压式流量计等。流量计在使用时需进行周期性校准，才能获得准确的测量结果，满足现场流量测量的要求。在现有的校准模式和条件下，用户需将流量计从测量管路中拆卸，运输至有校准能力的流量检测实验室，在流量标准装置上进行校准。完成校准后，流量计被返回给用户，重新安装调试后方可进行流量测量。不同领域行业对气体流量测量需求差异很大。首先，被测气体介质种类多，气体介质物性参数的差异会影响测量精度。其次，现场流量测量的压力和流量范围宽，需要不同原理，不同口径的流量计满足测量需求。此外，流量测量现场的安装条件复杂，使用环境多样，都给准确测量造成了困难。这种困难要求用于流量计校准的流量标准装置具备完善的校准功能，在各种条件下对不同的流量计进行校准，才可能保证现场测量数据的可靠有效。然而流量标准装置建设用地面积大，制造运行成本高，能耗多，对用户而言是沉重的负担。此外，部分用户为了完成校准，不得不停止生产，而拆卸安装和运输流量计也是不菲的支出，这都造成了经济效益的损失。基于上述问题，具备在线校准功能的流量计被认为是解决问题的有效途径和工具。然而，目前已有的气体流量计均难以实现实流在线校准。
技术实现思路
本技术的目的是为了解决气体流量计实流在线校准问题，提出了一种基于激光多普勒流速仪(LDV)的可在线校准的喷速管流量测量装置，用于封闭管道中气体流量的测量。本技术公开了一种基于激光多普勒流速仪(LDV)的可在线校准的喷速管流量测量装置，用于封闭管道中气体流量的测量。其中，激光多普勒流速仪可测量喷速管出口处的流场速度与分布，通过积分流场的速度得到流量，将此流量定义为标准流量。通过比较标准流量与喷速管流量测量装置得到的名义流量，计算喷速管流量测量装置的校准系数，实现测量装置的在线校准。喷速管流量测量装置工作可靠，测量准确，校准方法流程清晰，操作方便。本技术的基于激光多普勒流速仪(LDV)的可在线校准的喷速管流量流量测量装置；流量计可安装在封闭管道中，在一定的流量下测量差压等状态参数。基于流量计内腔型面的设计，射流流场核心区的流速呈均匀分布。边界层稳定可测。本技术提供了一种可在线校准的气体喷速管流量测量装置，其包括：管段，其用于气体的流通；喷速管，其被安装于所述管段内，所述喷速管具有第一端口和第二端口；差压变送器，其测量所述喷速管的第一端口和第二端口之间的压力差；在所述管段上设置有透明视窗，所述透明视窗在管壁上的投影覆盖所述喷速管的第二端口在管壁上的投影；在所述管段外侧设置有激光多普勒流速仪，所述激光多普勒流速仪发出的激光透过所述透明视窗，对所述喷速管的第二端口处的流量进行测量。其中，所述管段为至少两个，且相互连接。其中，在所述管段的侧壁上安装有压力变送器。其中，所述压力变送器靠近所述喷速管的第一端口。其中，所述透明视窗为双层密封结构。其中，所述管段的直径范围为3～3000mm。其中，所述喷速管的第一端口的直径大于所述第二端口的直径。其中，所述管段形状为圆形、矩形、多边形等形状中的一种、或上述形状的任意组合。本技术的提供了一种基于激光多普勒流速仪(LDV)的在线校准方法。透过安装在流量计上的透明视窗，激光多普勒流速仪(LDV)可实现对流场速度分布的测量。流量通过流场各点的速度积分得到。其中，喷速管内腔曲面的设计可实现一定差压下流场核心区速度的均匀分布，可实现边界层厚度的有效控制。其中，喷速管的收缩比范围从3∶1～9∶1。其中，喷速管流量测量装置差压测量选取的位置经计算设计后选取，可获得当前流量下准确稳定的差压值。其中，喷速管测量装置校准时需安装透明视窗。依赖装置本身的双层密封机构，透明视窗可实现在线(不断流)安装拆卸。其中，通过加注一定浓度的示踪粒子，可实现激光多普勒流速仪(LDV)对气体流速的测量。该方法的优势在于：可实现在线校准，不必在校准时拆卸或重新安装流量计，不必关断或截停管道中流动的气体。附图说明图1喷速管流量测量装置结构示意图。具体实施方式为了便于理解本技术，下面结合附图对本技术的实施例进行说明，本领域技术人员应当理解，下述的说明只是为了便于对技术进行解释，而不作为对其范围的具体限定。图1所示为本技术的喷速管流量测量装置结构示意图。所述测量装置包括第一管段1、第二管段10和第三管段9，其中，第一管段1和第二管段10之间通过螺栓连接，所述第二管段10和第三管段9之间也可采用螺栓连接，所述第一管段1、第二管段10和第三管段9之间不仅可以通过螺栓连接，也可以通过其他的连接方式进行连接。如图1所示的箭头方向为所述测量装置中的气体的流动方向，在所述第一管段1的侧壁上安装有压力变送器3，所述压力变送器3能够给出管道中的气体对侧壁的压力，所谓压力变送器是将压力的力学信号转变成电流信号，其中，压力与电子信号中的电压或电流大小成线性关系，根据电子信号计算出压力的大小。在第一管段1和第二管段10的连接处，进一步连接有喷速管5，所述喷速管5由不锈钢或其他高强度材料制成，所述喷速管5具有第一端口和第二端口，以及位于所述第一端口和第二端口之间的弧形管壁；所述喷速管5的第一端口上具有向外延伸的凸缘，优选在所述凸缘上具有多个通孔，在所述凸缘的两侧具有环形凹槽，可在两个的环形凹槽中设置圆形的橡皮垫，将第一管段1和第二管段10连接在一起的螺栓穿过所述第一端口的凸缘上的通孔，将所述喷速管5固定在第一管段1和第二管段10之间，两个橡皮垫分别与第一管段1和第二管段10配合现实连接处的密封。作为进一步的优选，所述喷速管5可以通过法兰的方式连接在第一管段1和第二管段10之间。所述第一管段1、第二管段10和第三管段9所形成的管道的口径范围在3～3000mm；所述管道形状为圆管道，矩形管道、多边形管道等形状中的一种、或上述管道的任意组合；所述管道可以为水平安装，竖直安装或倾斜安装。所述喷速管5的第一端口的直径大于所述第二端口的直径，第一端口的直径向第二端口方向逐渐减小，减小的方式为按照喷速管的管壁的弧线方式收缩，所述管壁的内表面和外表面为曲面形式，通过喷速管5的腔体内表面为曲面的设计可实现一定差压下流场核心区速度的均匀分布，可实现边界层厚度的有效控制。所述喷速管5的第一端口相对于第二端口具有一定的收缩比，其中，喷速管的收缩为3∶1，第一端口的直径是第二端口直径的三倍，作为进一步的改进，进一步减小所述第二端口的直径，收缩比变为5∶1，即第一端口的直径是第二端口的五倍；作为进一步的优选，减小所述第二端口的直径，收缩比变为9∶1，作为本技术的改进所述收缩比的范围为3∶1～9∶1，当然根据具体的管道需要，可以对收缩比进行设置，不局限于3∶1～9∶1之间，其收缩比的范围可以小于3∶1，另外，收缩比的范围也可以大于9∶1。在所述压力变送器3的安装位置与所述喷速管5的第二端口之间设置有差压变送器4，通过所述差压变送器4可本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种可在线校准的气体喷速管流量测量装置，其包括：管段，其用于气体的流通；喷速管，其被安装于所述管段内，所述喷速管具有第一端口和第二端口；差压变送器，其测量所述喷速管的第一端口和第二端口之间的压力差；其特征在于：在所述管段上设置有透明视窗，所述透明视窗在管壁上的投影覆盖所述喷速管的第二端口在管壁上的投影；在所述管段外侧设置有激光多普勒流速仪，所述激光多普勒流速仪发出的激光透过所述透明视窗，对所述喷速管的第二端口处的流量进行测量。
【技术特征摘要】
1.一种可在线校准的气体喷速管流量测量装置，其包括：管段，其用于气体的流通；喷速管，其被安装于所述管段内，所述喷速管具有第一端口和第二端口；差压变送器，其测量所述喷速管的第一端口和第二端口之间的压力差；其特征在于：在所述管段上设置有透明视窗，所述透明视窗在管壁上的投影覆盖所述喷速管的第二端口在管壁上的投影；在所述管段外侧设置有激光多普勒流速仪，所述激光多普勒流速仪发出的激光透过所述透明视窗，对所述喷速管的第二端口处的流量进行测量。2.如权利要求1所述的气体喷速管流量测量装置，其特征在于：所述管段为至少两个，且相互连接。3.如权利要求1所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：崔骊水，王池，李春辉，邱丽荣，
申请(专利权)人：中国计量科学研究院，
类型：新型
国别省市：北京;11
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