一種多組分氣體流量測量的補償方法及計量裝置與流程
本發(fā)明涉及氣體流量測量技術領域，尤其涉及一種多組分氣體流量測量的補償方法及計量裝置。
背景技術：
熱式氣體質(zhì)量流量計是利用熱傳導原理測量氣體質(zhì)量流量的儀表，根據(jù)熱式氣體質(zhì)量流量計的基本原理，其計量輸出的準確性，同時取決于氣體流量信號和被測氣體介質(zhì)參數(shù)的物理特性，當被測氣體介質(zhì)的參數(shù)發(fā)生改變時，對其計量性能產(chǎn)生很大的影響。影響計量準確性的被測氣體介質(zhì)參數(shù)主要包括導熱系數(shù)、比熱容和與濕度相關的密度值，當被測氣體介質(zhì)的組分和濕度發(fā)生變化時其定壓比熱容值和熱導率值隨之改變，對其計量準確性產(chǎn)生很大的影響。
目前國家計量檢定規(guī)程中對現(xiàn)有技術熱式氣體質(zhì)量流量計的校準依然是在空氣為介質(zhì)的條件下，采用體積法標定，其測量結(jié)果無法消除熱式氣體質(zhì)量流量計在實際測量中，氣體介質(zhì)組分發(fā)生變化時對測量結(jié)果造成的誤差。
現(xiàn)有技術的熱式氣體質(zhì)量流量計為了消除這一誤差采用的補償方法，都是采用固定氣體組分或者用傳感器測量出主要成分的方法來確定介質(zhì)氣體組分的構(gòu)成，之后采用已知組分氣體測量修正數(shù)據(jù)擬合模擬計算得到一個多組分氣體估算誤差修正值，來消除多組分氣體組分變化對測量結(jié)果造成的誤差。
現(xiàn)有技術的采用的補償方法，首先在復雜多組分氣體的測量中，用于擬合模擬計算的已知氣體種類數(shù)量要少于實際組分的種類數(shù)量；其次，每種氣體的含量不是擬合計算中估算的固定值，是實時變化的；所以，擬合模擬計算的修正數(shù)據(jù)對測量結(jié)果造成的誤差無法準確估算，誤差也非常大。
綜上所述，量值溯源是非常嚴謹?shù)牧恐祩鬟f過程，通過擬合計算得到的經(jīng)驗數(shù)據(jù)是一個估算值，不能滿足量值溯源的要求。
被測介質(zhì)濕度對導熱系數(shù)和密度有直接的影響，從而影響了熱式氣體質(zhì)量流量計的測量準確性，現(xiàn)有技術的熱式氣體質(zhì)量流量補償方法，還沒有對濕度進行補償?shù)恼撌觥?/p>
因此，采用現(xiàn)有技術的氣體質(zhì)量流量補償方法的熱式氣體質(zhì)量流量計，不能實時準確地測量出多組分氣體組分變化對測量結(jié)果造成的誤差，無法滿足溯源到國家計量 基準的技術要求。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明提供一種多組分氣體流量測量的補償方法及計量裝置，以解決測量多組分氣體時計量準確性較差的問題，滿足溯源到國家計量基準的技術要求。
本發(fā)明采取的技術方案是包括下列步驟：
步驟1：獲取兩只流量傳感器和流量計量儀表的流量電壓值，以及介質(zhì)壓力、溫度和濕度值，根據(jù)流量電壓與流量值之間的標定關系，計算得到所獲取的流量電壓對應的流量值；
步驟2：根據(jù)所獲取的氣體介質(zhì)壓力、溫度、濕度值和計算所得到的流量值，分別計算流量傳感器和流量計量儀表的標準工況下的補償量；
步驟3：用計算得到的補償量對流量值分別進行補償，得到補償后流量值；
步驟4：用補償后的所述兩只流量流量傳感器的流量值進行計算，得到熱式氣體質(zhì)量流量傳感器在同介質(zhì)工況下的流量組分修正系數(shù)；
步驟5：用計算得到的流量組分修正系數(shù)修正熱式氣體質(zhì)量流量計量儀表補償后的流量值，計算得出所述計量儀表測量的標準體積流量值。
本發(fā)明所述步驟1具體步驟如下：
獲取介質(zhì)壓力值p1、p2和p3、溫度值t1、t2以及濕度值h1、h2；獲取A、B兩只流量傳感器和流量計量儀表C流量電壓值；該電壓值為初始電壓值U，Q1表示為初始流量值，即工作狀態(tài)下的流量值；
流量傳感器電壓值與流量換算公式：
式中：Q1—初始流量值(Nm3/h)；
Ui—瞬時流量電壓值(mV)；
Umax—滿量程流量電壓值(mV)；
Umin—最小流量電壓值(mV)；
Qmax—滿量程流量值(Nm3/h)；
Qmin—最小流量值(Nm3/h)。
具體地，獲取容積式氣體流量傳感器A的流量電壓值Ua，根據(jù)流量電壓與流量值之間的標定關系，得到所獲取的流量電壓對應的體積流量值Qa1；獲取熱式氣體質(zhì)量流 量傳感器B的流量電壓值Ub，根據(jù)流量電壓與流量值之間的標定關系，得到所獲取的流量電壓對應的質(zhì)量流量值Qb1；獲取熱式氣體質(zhì)量流量計量儀表C的流量電壓值Uc，根據(jù)流量電壓與流量值之間的標定關系，得到所獲取的流量電壓對應的質(zhì)量流量值Qc1。
本發(fā)明所述步驟2具體步驟如下：
根據(jù)所獲取的氣體介質(zhì)壓力值p、溫度值t、濕度值h和計算所得到的流量傳感器的流量值Q1，分別計算流量傳感器的標準工況下的補償量，用△Q表示；具體地，所述補償量計算公式：
△Q＝Q1-Q0 (2)
式中:△Q—標準工況下的補償量(Nm3/h)
Q0—標準狀態(tài)下的流量值(Nm3/h)
Q1—工作狀態(tài)下的流量值(Nm3/h)
具體地，所述容積式氣體流量的溫度、壓力補償方程式：
式中：V0—標準狀態(tài)下的體積量(Nm3)；
V—工作狀態(tài)下的體積量(m3)；
P＝P a+P g—流量計壓力檢測點處的絕對壓力(kPa)；
P a—當?shù)卮髿鈮?kPa)；
P g—流量計壓力檢測點處的表壓力(KPa)；
P0—標準大氣壓(101.325kPa)；
T0—標準狀態(tài)下的絕對溫度(273.15K)；
T—被測介質(zhì)的絕對溫度(273.15+t)(K)；
t—被測介質(zhì)溫度，用溫度傳感器檢測(℃)；
—氣體壓縮因子；
Zn—標準狀態(tài)下的氣體壓縮系數(shù)；
Z g—工作狀態(tài)下的氣體壓縮系數(shù)。
具體地，所述標況流量與工況流量換算公式：
式中：Q0—標準狀態(tài)下的體積流量(Nm3/h)；
Q—工作狀態(tài)下的體積流量(m3/h)；
P＝P a+P g—工作壓力(絕對壓力)(kPa)；
P a—當?shù)卮髿鈮毫?kPa)；
P g—流量計壓力檢測點的表壓力(kPa)；
P0—標準大氣壓(101.325kPa)；
T0—標準狀態(tài)下的絕對溫度(273.15K)；
T—被測介質(zhì)的絕對溫度(273.15+t)(K)；
t—被測介質(zhì)的溫度(℃)；
具體地，所述熱式氣體質(zhì)量流量傳感器，依據(jù)熱擴散式恒功率原理，對多組分氣體進行測量，其流體質(zhì)量公式為：
△P＝CPM△T (5-1)
式中:△P—加熱電功率(W)；
CP—流體比熱容(J/g·℃)；
M—流體質(zhì)量(kg)；
△T—測量探頭溫差(℃)；
進一步的，所述熱式質(zhì)量流量計,經(jīng)鐘罩式氣體流量標準裝置檢定，溯源到溯源到國家計量基準，其標準體積流量公式為：
體積流量與質(zhì)量流量換算公式：
QvN＝ρN·QmN (5-3)
式中:QvN—體積流量(m3/h)；
QmN—質(zhì)量流量(kg/h)；
ρN—氣體的標況密度，空氣ρN＝1.2046(kg/m3)；
Vs—檢定條件下鐘罩的容積(L)；
Ps—為鐘罩內(nèi)氣體的絕對壓力(kPa)；
Pm—流量計處的氣體密度(kg/m3)；
Ts—鐘罩內(nèi)的熱力學溫度(K)；
Tm—流量計處的熱力學溫度(K)；
PN—標準壓力(101.325kPa)；
TN—標準溫度(293.15K)；
T—檢定時間(s)。
進一步的，所述熱式質(zhì)量流量計，被測介質(zhì)濕度對導熱系數(shù)和密度有直接的影響，從而影響了測量的準確性，含水蒸氣的濕空氣密度計算公式：
式中:ρ0—0℃,壓力為0.01013MPa狀態(tài)下干空氣的密度，ρ0＝1.293(kg/m3)；
p—濕空氣的全壓力(MPa)；
pb—溫度t時飽和空氣中水蒸氣的分壓力(MPa)；
φ—空氣的相對濕度(％RH)；
具體地，根據(jù)所獲取的氣體介質(zhì)壓力值p1和p2、溫度值t1和計算所得到的容積式流量傳感器A的體積流量值Qa1，計算所述傳感器A的標準工況下的補償量△Qa1；根據(jù)所獲取的介質(zhì)濕度值h1、壓力值p1、溫度值t1和和計算所得到的熱式氣體質(zhì)量流量傳感器B的質(zhì)量流量值Qb1，計算所述傳感器B的標準工況下的補償量△Qb1；根據(jù)所獲取的介質(zhì)濕度值h2壓力值p3、溫度值t2和和計算所得到的熱式氣體質(zhì)量流量計量儀表C的質(zhì)量流量值Qc1，計算所述計量儀表C的標準工況下的補償量△Qc1。
進一步的，所訴“標準工況環(huán)境”通常是指溫度為(20±2)℃，大氣壓力一般為(86～106)kPa,相對濕度為45％～75％；
進一步的，所訴“標準工況環(huán)境下的補償量”，是所述傳感器采集測量數(shù)據(jù)計算出的在標準工況環(huán)境下儀表的補償量。
本發(fā)明所述步驟3具體步驟如下：
用計算得到的補償量△Q對流量傳感器的初始流量值Q1分別進行補償，得到補償后流量值Q2；
具體地，補償后流量值等于初始流量值加上補償量，從而消除了介質(zhì)溫度、壓力和濕度變化對流量值的影響。
補償后流量值計算公式：
Q2＝Q1+△Q， (6)
式中:Q2—補償后體積流量值(m3/h)；△Q—補償量(Nm3/h)；
Q1—工狀體積流量(m3/h)。
進一步的，用計算得到的補償量△Qa1對流量值Qa1進行補償，得到補償后流量值Qa2；用計算得到的補償量△Qb1對流量值Qb1進行補償，得到補償后流量值Qb2；用計算得到的補償量△Qc1對流量值Qc1進行補償，得到補償后流量值Qc2。
本發(fā)明所述步驟4具體步驟如下：
用修正后的所述容積式流量傳感器A的流量值Qa2和熱式氣體質(zhì)量流量傳感器B的流量值Qb2進行計算，得到質(zhì)量流量傳感器在同介質(zhì)工況下的流量組分修正系數(shù)K；
具體地，組分修正系數(shù)K等于容積式流量流量傳感器A的流量值Qa2與熱式氣體質(zhì)量流量傳感器B的流量值的比值，從而得到空氣介質(zhì)與實際應用多組分氣體介質(zhì)的標準狀態(tài)下的差別參數(shù)，即流量組分修正系數(shù)K。
流量組分修正系數(shù)K計算公式：
K＝Qa2/Qb2 (7)
式中:K—流量組分修正系數(shù)；Qa2—容積式流量流量傳感器A的體積流量值(m3/h)；Q2—熱式氣體質(zhì)量流量傳感器B的體積流量值(m3/h)。
本發(fā)明所述步驟5具體步驟如下：
用計算得到的補償后流量值Qc2和流量組分修正系數(shù)K進行修正計算，計算得出所述計量儀表C測量的標準體積流量值Q。
具體地，補償后流量值Qc2與流量組分修正系數(shù)K的乘積，計算得出所述計量儀表C測量的標準體積流量值Q；
標準流量值計算公式：
Q＝KQc2。 (8)
式中:Q—計量儀表C測量的標準體積流量值Q(m3/h)；K—流量組分修正系數(shù)；Qc2—計量儀表C補償后流量值Qc2(m3/h)。
一種熱式氣體質(zhì)量流量計量裝置，包括：
一只容積式流量傳感器A和一只熱式質(zhì)量流量傳感器B，用于測量介質(zhì)瞬時流量電壓值，根據(jù)流量電壓與流量值之間的標定關系，得到所獲取的流量電壓對應的流量值；一個熱式氣體質(zhì)量流量計量儀表C，用于計量用戶使用氣體的瞬時流量值和累積流量值；
3只壓力傳感器P1、P2和P3，用于測量介質(zhì)在管道中的壓力以及流量傳感器進氣與出氣的壓力差；
2只溫度傳感器T1和T2，用于測量介質(zhì)在管道中的溫度；
2只濕度傳感器H1和H2，用于測量介質(zhì)在管道中的濕度；
容積式流量采集單元，用于獲取容積式流量傳感器A測量的流量信號；
熱式流量采集單元，用于獲取熱式流量傳感器B測量的流量信號；
溫度采集單元，用于獲取溫度傳感器T1和T2測量的溫度信號；
壓力采集單元，用于獲取壓力傳感器P1、P2和P3測量的壓力信號；
濕度采集單元，用于獲取濕度傳感器H1和H2測量的濕度信號；
流量值計算單元，用于把獲取的流量、溫度、壓力和濕度信號進行計算，計算出標準工況下的流量值；
流量補償計算單元，用于對初始流量值進行補償計算，計算出流量補償量以及流量組分修正系數(shù)；
數(shù)據(jù)存儲單元，用于存儲流量修正計算單元的計算數(shù)據(jù)；
補償顯示單元，用于顯示流量修正計算單元的計算數(shù)據(jù)；
標準流量顯示單元，用于把標準流量值呈現(xiàn)到用戶終端的人機界面，便于使用氣體的用戶查詢有關用氣信息。
本發(fā)明與所述壓力采集單元相連的壓力傳感器P1，用于測量所述容積式流量傳感器A的進口壓力值；與所述壓力采集單元相連的壓力傳感器P2，用于測量所述容積式流量傳感器A的出口壓力值；與所述壓力采集單元相連的壓力傳感器P3，用于測量所述熱式氣體質(zhì)量流量計量儀表C的進口壓力值；
本發(fā)明與所述流量值計算單元和熱式氣體質(zhì)量流量計量儀表C相連的流量補償計算單元，用于獲取標準工況環(huán)境下的流量值，計算得到流量值的補償量以及在同介質(zhì)工況下的流量修正系數(shù)K；
本發(fā)明與所述流量補償計算單元和標準流量顯示單元相連的熱式氣體質(zhì)量流量計量儀表C，用于獲取計算得到流量值的補償量以及在同介質(zhì)工況下的流量修正系數(shù)K，計算得出標準體積流量值；在所述標準流量顯示單元的人機界面上顯示標準體積流量值，并回傳數(shù)據(jù)到所述流量補償計算單元保存數(shù)據(jù)。
本發(fā)明有益效果是，首先在同介質(zhì)工況下，動態(tài)獲取被測氣體的隨組分變化的流量組分修正系數(shù)，然后對用戶使用的熱式氣體質(zhì)量計量儀表測量的質(zhì)量流量值進行補償計算，計算出補償后的標準體積流量值。與現(xiàn)有技術中采用固定組分氣體流量修正因子對多組分氣體的流量值進行修正相比，本發(fā)明是在同介質(zhì)工況下，通過實時流量 修正對流量傳感器的流量值進行在線修正，從而消除了介質(zhì)氣體組分變化對測量結(jié)果造成的誤差，減小了壓力、溫度和濕度變化對流量傳感器測量結(jié)果的影響，極大地提高了熱式氣體質(zhì)量計量裝置的測量準確度。
附圖說明
圖1為本發(fā)明實施例一所提供的補償方法的流程圖；
圖2為本發(fā)明實施例二所提供的計量裝置基本結(jié)構(gòu)圖；
附圖標記說明：
200—微處理器、201—容積式流量采集單元、202—熱式流量采集單元、203—容積式氣體流量傳感器A、204—熱式氣體質(zhì)量流量傳感器B、205—數(shù)據(jù)存儲單元、206—流量補償顯示單元、207—流量補償計算單元、208—標準流量顯示單元、209—熱式氣體質(zhì)量流量計量儀表C、210—濕度采集單元、211—濕度傳感器H2、212—濕度傳感器H1、213—壓力傳感器P3、214—壓力傳感器P2、215—壓力傳感器P1、216—溫度傳感器T2、217—溫度傳感器T1、218—壓力采集單元、219—溫采集單元、220—流量值計算單元。
具體實施方式
為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部實施例?；诒景l(fā)明中實施例，但應當理解本發(fā)明的保護范圍并不受具體實施方式的限制，任何本領域的技術人員能思之的變化都應落入本發(fā)明的保護范圍。
實施例1
本實施例提供了一種多組分氣體的熱式氣體質(zhì)量流量測量的補償方法，如圖1所示，所述補償方法包括下步驟：
步驟1：獲取介質(zhì)壓力值p1、p2和p3、溫度值t1、t2以及濕度值h1、h2；獲取A、B兩只流量傳感器和流量計量儀表C流量電壓值；該電壓值為初始電壓值U，Q1表示為初始流量值，即工作狀態(tài)下的流量值；
流量傳感器電壓值與流量換算公式：
式中：Q1—初始流量值(Nm3/h)；
Ui—瞬時流量電壓值(mV)；
Umax—滿量程流量電壓值(mV)；
Umin—最小流量電壓值(mV)；
Qmax—滿量程流量值(Nm3/h)；
Qmin—最小流量值(Nm3/h)。
具體地，獲取容積式氣體流量傳感器A的流量電壓值Ua，根據(jù)流量電壓與流量值之間的標定關系，得到所獲取的流量電壓對應的體積流量值Qa1；獲取熱式氣體質(zhì)量流量傳感器B的流量電壓值Ub，根據(jù)流量電壓與流量值之間的標定關系，得到所獲取的流量電壓對應的質(zhì)量流量值Qb1；獲取熱式氣體質(zhì)量流量計量儀表C的流量電壓值Uc，根據(jù)流量電壓與流量值之間的標定關系，得到所獲取的流量電壓對應的質(zhì)量流量值Qc1；
步驟2：根據(jù)所獲取的氣體介質(zhì)壓力值p、溫度值t、濕度值h和計算所得到的流量傳感器的流量值Q1，分別計算流量傳感器的標準工況下的補償量，用△Q表示；具體地，所述補償量計算公式：
△Q＝Q1-Q0
(2)
式中:△Q—標準工況下的補償量(Nm3/h)
Q0—標準狀態(tài)下的流量值(Nm3/h)
Q1—工作狀態(tài)下的流量值(Nm3/h)
具體地，所述容積式氣體流量的溫度、壓力補償方程式：
式中：V0—標準狀態(tài)下的體積量(Nm3)；
V—工作狀態(tài)下的體積量(m3)；
P＝P a+P g—流量計壓力檢測點處的絕對壓力(kPa)；
P a—當?shù)卮髿鈮?kPa)；
P g—流量計壓力檢測點處的表壓力(KPa)；
P0—標準大氣壓(101.325kPa)；
T0—標準狀態(tài)下的絕對溫度(273.15K)；
T—被測介質(zhì)的絕對溫度(273.15+t)(K)；
t—被測介質(zhì)溫度，用溫度傳感器檢測(℃)；
—氣體壓縮因子；
Zn—標準狀態(tài)下的氣體壓縮系數(shù)；
Z g—工作狀態(tài)下的氣體壓縮系數(shù)。
具體地，所述標況流量與工況流量換算公式：
式中：Q0—標準狀態(tài)下的體積流量(Nm3/h)；
Q—工作狀態(tài)下的體積流量(m3/h)；
P＝P a+P g—工作壓力(絕對壓力)(kPa)；
P a—當?shù)卮髿鈮毫?kPa)；
P g—流量計壓力檢測點的表壓力(kPa)；
P0—標準大氣壓(101.325kPa)；
T0—標準狀態(tài)下的絕對溫度(273.15K)；
T—被測介質(zhì)的絕對溫度(273.15+t)(K)；
t—被測介質(zhì)的溫度(℃)；
具體地，所述熱式氣體質(zhì)量流量傳感器，依據(jù)熱擴散式恒功率原理，對多組分氣體進行測量，其流體質(zhì)量公式為：
△P＝CPM△T (5-1)
式中:△P—加熱電功率(W)；
CP—流體比熱容(J/g·℃)；
M—流體質(zhì)量(kg)；
△T—測量探頭溫差(℃)；
進一步的，所述熱式質(zhì)量流量計,經(jīng)鐘罩式氣體流量標準裝置檢定，溯源到溯源到國家計量基準，其標準體積流量公式為：
體積流量與質(zhì)量流量換算公式：
QvN＝ρN·QmN (5-3)
式中:QvN—體積流量(m3/h)；
QmN—質(zhì)量流量(kg/h)；
ρN—氣體的標況密度，空氣ρN＝1.2046(kg/m3)；
Vs—檢定條件下鐘罩的容積(L)；
Ps—為鐘罩內(nèi)氣體的絕對壓力(kPa)；
Pm—流量計處的氣體密度(kg/m3)；
Ts—鐘罩內(nèi)的熱力學溫度(K)；
Tm—流量計處的熱力學溫度(K)；
PN—標準壓力(101.325kPa)；
TN—標準溫度(293.15K)；
T—檢定時間(s)。
進一步的，所述熱式質(zhì)量流量計，被測介質(zhì)濕度對導熱系數(shù)和密度有直接的影響，從而影響了測量的準確性，含水蒸氣的濕空氣密度計算公式：
式中:ρ0—0℃,壓力為0.01013MPa狀態(tài)下干空氣的密度，ρ0＝1.293(kg/m3)；
p—濕空氣的全壓力(MPa)；
pb—溫度t時飽和空氣中水蒸氣的分壓力(MPa)；
—空氣的相對濕度(％RH)；
具體地，根據(jù)所獲取的氣體介質(zhì)壓力值p1和p2、溫度值t1和計算所得到的容積式流量傳感器A的體積流量值Qa1，計算所述傳感器A的標準工況下的補償量△Qa1；根據(jù)所獲取的介質(zhì)濕度值h1、壓力值p1、溫度值t1和和計算所得到的熱式氣體質(zhì)量流量傳感器B的質(zhì)量流量值Qb1，計算所述傳感器B的標準工況下的補償量△Qb1；根據(jù)所獲取的介質(zhì)濕度值h2壓力值p3、溫度值t2和和計算所得到的熱式氣體質(zhì)量流量計量儀表C的質(zhì)量流量值Qc1，計算所述計量儀表C的標準工況下的補償量△Qc1。
進一步的，所訴“標準工況環(huán)境”通常是指溫度為(20±2)℃，大氣壓力一般為(86～106)kPa,相對濕度為45％～75％；
進一步的，所訴“標準工況環(huán)境下的補償量”，是所述傳感器采集測量數(shù)據(jù)計算出的在標準工況環(huán)境下儀表的補償量。
步驟3：用計算得到的補償量△Q對流量傳感器的初始流量值Q1分別進行補償， 得到補償后流量值Q2；
具體地，補償后流量值等于初始流量值加上補償量，從而消除了介質(zhì)溫度、壓力和濕度變化對流量值的影響。
補償后流量值計算公式：
Q2＝Q1+△Q， (6)
式中:Q2—補償后體積流量值(m3/h)；△Q—補償量(Nm3/h)；
Q1—工狀體積流量(m3/h)。
進一步的，用計算得到的補償量△Qa1對流量值Qa1進行補償，得到補償后流量值Qa2；用計算得到的補償量△Qb1對流量值Qb1進行補償，得到補償后流量值Qb2；用計算得到的補償量△Qc1對流量值Qc1進行補償，得到補償后流量值Qc2；
步驟4：用修正后的所述容積式流量傳感器A的流量值Qa2和熱式氣體質(zhì)量流量傳感器B的流量值Qb2進行計算，得到質(zhì)量流量傳感器在同介質(zhì)工況下的流量組分修正系數(shù)K；
具體地，組分修正系數(shù)K等于容積式流量流量傳感器A的流量值Qa2與熱式氣體質(zhì)量流量傳感器B的流量值的比值，從而得到空氣介質(zhì)與實際應用多組分氣體介質(zhì)的標準狀態(tài)下的差別參數(shù)，即流量組分修正系數(shù)K。
流量組分修正系數(shù)K計算公式：
K＝Qa2/Qb2 (7)
式中:K—流量組分修正系數(shù)；Qa2—容積式流量流量傳感器A的體積流量值(m3/h)；Q2—熱式氣體質(zhì)量流量傳感器B的體積流量值(m3/h)；
步驟5：用計算得到的補償后流量值Qc2和流量組分修正系數(shù)K進行修正計算，計算得出所述計量儀表C測量的標準體積流量值Q。
具體地，補償后流量值Qc2與流量組分修正系數(shù)K的乘積，計算得出所述計量儀表C測量的標準體積流量值Q；
標準流量值計算公式：
Q＝KQc2。 (8)
式中:Q—計量儀表C測量的標準體積流量值Q(m3/h)；K—流量組分修正系數(shù)；Qc2—計量儀表C補償后流量值Qc2(m3/h)；
實施例2
本實施例提供了一種多組分氣體的熱式氣體質(zhì)量流量的計量裝置，如圖2所示， 一只容積式流量傳感器A和一只熱式質(zhì)量流量傳感器B，用于測量介質(zhì)瞬時流量電壓值，根據(jù)流量電壓與流量值之間的標定關系，計算得到所獲取的流量電壓對應的流量值；一個熱式氣體質(zhì)量流量計量儀表C，用于計量用戶使用氣體的瞬時流量值和累積流量值；
與所述容積式流量傳感器A相連的2只壓力傳感器P1和P2，用于測量介質(zhì)在管道中的壓力以及所述流量傳感器A進氣與出氣的壓力差；
2只溫度傳感器T1和T2，用于測量介質(zhì)在管道中的溫度；
2只濕度傳感器H1和H2，用于測量介質(zhì)在管道中的濕度；
容積式流量采集單元，與所述容積式流量傳感器A和流量值計算單元相連，用于獲取容積式流量傳感器A測量的流量信號；
熱式流量采集單元，與所述熱式質(zhì)量流量傳感器B和流量值計算單元相連，用于獲取熱式流量傳感器B測量的流量信號；
溫度采集單元，與所述溫度傳感器T1和T2和流量值計算單元相連，用于獲取溫度傳感器測量的溫度信號；
壓力采集單元，與所述壓力傳感器P1、P2、P3和流量值計算單元相連，用于獲取壓力傳感器測量的壓力信號；
濕度采集單元，與所述濕度傳感器H1、H2和流量值計算單元相連，用于獲取濕度傳感器測量的濕度信號；
流量值計算單元，與所述壓力、溫度、濕度、流量采集和流量補償計算單元相連，用于把獲取的流量、溫度、壓力和濕度信號進行計算，計算出標準工況下的流量值；
流量補償計算單元，與所述流量值計算、流量補償顯示、數(shù)據(jù)存儲單元和熱式氣體質(zhì)量流量計量儀表C相連，用于對初始流量值進行補償計算，計算出流量補償量以及流量組分修正系數(shù)；
數(shù)據(jù)存儲單元，與所述流量補償計算單元相連，用于存儲流量的計算數(shù)據(jù)；
流量補償顯示單元，與所述流量補償計算單元相連，用于顯示流量的計算數(shù)據(jù)；標準流量顯示單元，與所述氣體質(zhì)量流量計量儀表C相連，用于把標準流量值呈現(xiàn)到用戶終端的人機界面，便于使用氣體的用戶查詢有關用氣信息；
與所述壓力采集單元相連的壓力傳感器P1，用于測量所述容積式流量傳感器A的進口壓力值；與所述壓力采集單元相連的壓力傳感器P2，用于測量所述容積式流量傳感器A的出口壓力值；與所述壓力采集單元相連的壓力傳感器P3，用于測量所述熱 式氣體質(zhì)量流量計量儀表C的進口壓力值；
與所述流量值計算單元和熱式氣體質(zhì)量流量計量儀表C相連的流量補償計算單元，用于獲取標準工況環(huán)境下的流量值，計算得到流量值的補償量以及在同介質(zhì)工況下的流量修正系數(shù)K；
與所述流量補償計算單元和標準流量顯示單元相連的熱式氣體質(zhì)量流量計量儀表C，用于獲取計算得到流量值的補償量以及在同介質(zhì)工況下的流量修正系數(shù)K，計算得出標準體積流量值；在所述標準流量顯示單元的人機界面上顯示標準體積流量值，并回傳數(shù)據(jù)到所述流量補償計算單元保存數(shù)據(jù)。
其中，容積式流量傳感器A203與容積式流量采集單元201相連，用于測量體積流量電壓值；熱式質(zhì)量流量傳感器B204與熱式流量采集單元202相連，用于測量熱式質(zhì)量流量電壓值；溫度傳感器T1 217和T2 216與溫度采集單元219相連，用于測量介質(zhì)在管道中的溫度值；壓力傳感器P1 215與壓力采集單元218相連，用于測量容積式流量傳感器A203的進口壓力值；壓力傳感器P2 214與壓力采集單元218相連，用于測量用于測量容積式流量傳感器A203的出口壓力值；壓力傳感器P3 214與壓力采集單元218相連，用于測量用于測量熱式氣體質(zhì)量流量計量儀表C209的出口壓力值；
進一步地，流量值計算單元220與容積式流量采集單元201、熱式流量采集單元202、流量補償計算單元207、壓力采集單元218、溫度采集單元219和濕度采集單元210相連，根據(jù)流量電壓與流量值之間的標定關系，計算得到初始流量值；之后，用獲取的介質(zhì)壓力、溫度、濕度值和計算得到的流量值，計算得出標準工況環(huán)境下的流量值；
進一步地，流量補償計算單元207與熱式氣體質(zhì)量流量計量儀表C209和流量值計算單元220相連，用于獲取標準工況環(huán)境下的流量值，計算得到流量值的補償量以及在同介質(zhì)工況下的流量修正系數(shù)K；與數(shù)據(jù)存儲單元205相連，用于存儲補償量和修正系數(shù)數(shù)據(jù)；與流量補償顯示單元206相連，用于在流量補償顯示單元206的人機界面上顯示存儲的數(shù)據(jù)，便于工作人員檢查；
進一步的，熱式氣體質(zhì)量流量計量儀表C209與流量補償計算單元207相連，用于獲取流量值的補償量以及在同介質(zhì)工況下的流量修正系數(shù)K，計算得出所述計量儀表C209測量的標準體積流量值；與標準流量顯示單元208相連，用于在顯示單元208的人機界面上顯示計量儀表C209測量的標準體積流量值，便于氣體用戶的監(jiān)測，并 回傳數(shù)據(jù)到流量補償計算單元207，并在數(shù)據(jù)存儲單元205中保存數(shù)據(jù)。
本發(fā)明實施例提供的一種多組分氣體的熱式氣體質(zhì)量流量測量的補償方法和計量裝置，首先在同介質(zhì)工況下，動態(tài)獲取被測氣體的隨組分變化的流量修正系數(shù)，然后對用戶使用的熱式氣體質(zhì)量計量儀表測量的流量值進行補償計算，計算出補償后的標準體積流量值。與現(xiàn)有技術中采用固定組分氣體流量修正因子或者用傳感器測量出主要成分修正固定組分氣體流量修正因子的方法對多組分氣體的流量值進行修正相比，本發(fā)明是在同介質(zhì)工況下，通過實時流量修正對流量傳感器的流量值進行在線修正，從而消除了介質(zhì)氣體組分變化對測量結(jié)果造成的誤差，減小了壓力、溫度、濕度變化對流量測量結(jié)果的影響，極大地提高了熱式氣體質(zhì)量計量裝置的測量準確度。
以上所述僅為本發(fā)明的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何本領域的技術人員能思之的變化都應落入本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明的保護范圍應以所述權(quán)利要求的保護范圍為準。
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