流量计校准方法和系统技术方案

一种流量计校准方法和系统。至少一些图示的实施例是方法，所述包括以下步骤：用校准装置建立校准时间；用流量计测量出流体的流动速率，该流量计利用在一个时间段中进行多次测量，以产生各个流动速率值（流量计电连接于校准装置）；和根据该流动速率产生在校准时间上的流量计数据。根据该流动速率产生的流量计数据不涉及：由流量计产生脉冲串输出信号；和根据脉冲串的特性产生流量计数据。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】流量计校准方法和系统相关申请的交叉参考本申请要求2005年8月23日提交的题目为"流量计校准方法和 系统"的美国临时申请序列号60/710,663号的利益，其通过参考结合 于此，如同在下面完全再现。
技术介绍
在从地面移出碳氢化合物之后，流体流(例如原油或天然气)经 由管道从一处输送到另一处。希望精确地知道在流体流中流动的流体 的量，并且当流体转手(change hands)，或者"保管转移"(custody transfer)时，要求特别的精确性。'流量计校准方法"校准"流量计测量的精度。图1示出用于校准 涡轮流量计12的系统10。基于在流体流中的涡轮状结构的转动，涡轮 流量计产生电脉冲(示于图1)，其中每个脉冲与流量成比例，并且脉 冲速率与流动速率成比例。校准时间是由首先流过校准器20中的上游 检测器16然后流过下游检测器18的校准元件所限定的时间段(也是 图1中所示的校准时间)。来自上游检测器16和下游检测器18的表 示校准时间的信号在处理器26中采集。该处理器26也采集来自信号 线14的脉冲并且确定那些脉冲落在校准时间内。由涡轮流量计12在 该校准时间期间产生的脉冲的数目是在该校准时间期间由该流量计测 量到的量的指示。通过将校准器的数据与由该流量计测量到的量进行 比较，可以对该流量计进行"校准"。图2示出用于校准超声流量计52的另一种系统50。对于超声是 指在通过该流体流来回发送超声信号，并且根据该超声信号的各种 特性，可以计算出流体流量。超声流量计产生批量流动速率数据，其中每批都包括通过该流体来回发送的多组超声信号，并且因此其中每 批都经过一定时间段(例如， 一秒钟)。由该流量计确定的流动速率 对应于在该批时间段上的平均流动速率，而不是在特定时间点的流动 速率。美国石油学会(API)要求通过比较校准器数据和流量计数据来 进行校准，其中该流量计数据由脉冲确定。依据这种标准命令，来自 超声流量计的数据被转换成脉冲，以便用于校准目的。这种转换可以 在内部处理器54中进行，其中脉冲供给外部处理器26,以像上面描述 的那样校准该超声流量计52。但是，由超声流量计产生的脉冲可以是 基于具有在一批时间段结束之后所产生的脉冲的一批时间段上的平均流率。因此，即便特定的脉冲可以落在该校准时间内，但是由于该流 量计的批量操作，形成该脉冲基础的流体流可能在该校准时间开始之 前就已经发生。同样，由于流量计的批量性质，在校准时间期间通过 流量计的流体流量的值可能被转换成落在该校准时间外的脉冲。在校 准流量计中的这些和其他可能的困难成为现有技术流量计校准方法的 缺点。
技术实现思路
上面指出的问题通过一种流量计校准方法和系统大部分得到解 决。至少一些图示的实施例是方法，该方法包括以下步骤用校准装 置建立校准时间；用流量计测量出流体的流动速率，该流量计利用在 一个时间段上进行多次测量，以产生各个流动速率值(该流量计电连 接于校准装置)；并且根据流动速率，产生在校准时间上的流量计数 据。根据该流动速率产生流量计数据不涉及由流量计产生脉冲串输出信号和根据该脉冲串的特性产生流量计数据(volume)。其他图示的实施例是系统，该系统包括校准装置(配置成建立校 准时间)和流量计。该流量计包括流体地连接在流体流内的管段 (spoolpiece)、机械地连接于该管段的传感器对、以及电连接于该传感器对的处理器。该流量计的处理器电连接于该校准装置，并且该流 量计的处理器计算在校准时间期间流动通过该流量计的流体的量。其他图示的实施例是超声流量计，其包括管段(配置成连接在流 体通道内)、机械地连接于该管段的多个超声传感器，并且这些超声 传感器设置成使得超声传感器将超声能量施加于该管段内的流体。该 处理器电连接于该多个超声传感器，并配置成电连接于校准器并且从 校准器接收表示第一时间段的信号。该处理器计算测试数据，该测试 数据为对应于该第一时间段的通过该流量计的流体流的量。附图说明为了更详细地描述各个实施例，下面将参考附图，其中-图1示出相关技术的校准器和涡轮式流量计的布置；图2示出相关技术的校准器和超声流量计的布置；图3A是超声流量计的俯视剖视图；图3B是包括弦路径A — D的管段的端面视图；图3C是装有传感器对的管段的俯视图；图4A示出为时间的函数的、在校准器和超声流量计内的流体的瞬 时流动速率的曲线图；图4B示出为时间函数的超声流量计批量流动速率； 图4C示出从超声流量计产生出来的脉冲输出； 图5示出根据本专利技术实施例的校准系统；图6以方块图的形式示出根据本专利技术一些实施例的超声流量计 (以及超声流量计如何连接于校准器)；图7示出为时间函数的超声测量的平均流动速率，包括表示批量 时间和校准时间的线；图8用图表示出可选实施例的操作；图9示出可选实施例；图IO示出根据本专利技术实施例的方法。具体实施方式符号和术语在下面的描述和权利要求书中所用的某些术语用于指具体的系统 部件。本文不打算区分在名称上不同而不是功能上不同的部件。在下面的描述和权利要求书中，术语"包括"和"包含"是以开 放方式使用的，因此应当解释为意指"包括，但不限于…"。而且， 术语"连接"旨在意指间接连接或直接连接。因此，如果第一装置连 接于第二装置，则该连接可以是直接连接，或者是经由其他装置和连 接件的间接连接。在下面的描述和权利要求书中，术语"流体"可以指液体或气体， 并且不仅仅指诸如碳氢化合物的任何特定类型的流体。图3A示出根据本专利技术实施例的适合用于测量流体流的超声流量计。适合设置在管道的截面之间的管段100具有预定的尺寸并且因此 形成测量截面。正如在这里所用的，当在关于超声流量计使用时，术 语"管道"也可以指管段或超声信号发送所通过的其他合适的外壳。 一对传感器120和130和其相应的壳体125和135沿着该管段100的 长度设置。优选的是，传感器120和130是超声收发器，意思是指它 们两个都产生并接收超声信号。在上下文中，"超声"指的是频率在 约20千赫以上。这些信号可以由每个传感器中的压电元件产生和接收。 为了产生超声信号，该压电元件被电激励，并且通过振动响应。压电 元件的振动产生穿过流体、通过管段到达该传感器对中的相对应的传 感器的超声信号。同样，当受到超声信号撞击时，接收的压电元件振 动并产生电信号，该电信号被与该流量计相关联的电子器件检测、数 字化和分析。路径110，有时候称作"弦"，它以与中心线105成e角度的角 度存在于传感器120和130之间。弦110的长度是传感器120的表面到传感器130的表面之间的距离。点140和145定义了由传感器120 和130所产生的声学信号的迸入和离开流动通过管段100 (即，到管段 孔的入口)的位置。传感器120和130的位置可以用e角、用在传感 器120和130之间测量的第一长度L、对应于点140和145之间的轴向 距离的第二长度X、以及对应于管径的第三距离D来限定。在大多数 情况下，D、 X和L在流量计制造期间就被精确地确定。而且，诸如 120和130的传感器通常被放置在分别与点140和145距离一个特定距 离处，而不管流量计的尺寸(即管段的尺寸)如何。流体沿着方向150 以流速断面图152流动。速度矢量153至158示出通本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，包括以下步骤：　　　　用校准装置建立校准时间；　　　　用流量计测量出流体的流动速率，该流量计利用在一个时间段中进行多个测量，以产生一批流动速率值，该流量计电连接于该校准装置；和　　　　根据该流动速率，产生在校准时间上的流量计的数据，其中根据该流动速率产生流量计数据的步骤不涉及：由该流量计产生脉冲串输出信号；和根据该脉冲串的特性产生流量计数据。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：小威廉姆R弗罗因德，盖尔P默里，克里D格罗舍尔，
申请(专利权)人：丹尼尔度量和控制公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]