专利名称：镜像流量检测方法及虚拟流量计的制作方法
技术领域：
本发明流体计量技术领域，具体涉及一种镜像流量检测方法及虚拟流量计。
背景技术：
随着技术的进步，流量的检测形式种类众多。常用的有(节流)差压式流量计，如孔板、喷嘴等；容积式流量计，如椭圆齿轮、旋转活塞式等；速度式流量计，如叶轮式、插入式等；振动式流量计，如旋涡、旋进等；还有电磁流量计、超声波流量计、质量流量计。甚至还有压力式流量计，声音式流量计等等。为方便区别，将上述流量计统称为由硬件设备构成的“设备流量计”，测量结果输出为流体流量值。设备流量计之所以种类繁多，其主要原因在于流体的物理、化学特性非常繁杂，每种设备流量计仅能对应一种或几种适应的工况。如从流体介质分有气体、液体、气固混合体；从流速分有高速、低速、蠕动；还有的含颗粒物要磨损、含油脂要粘结、特种化学物品会凝固；有的流体导电或绝缘等等。设计设备流量计前，都必须分析预判断流体的物理、化学特性和工作环境，才能正确选用符合工况的流量计检测形式。然而，当流体的物理、化学特性发生质的变化，或者长期使用后设备流量计检测元件被磨损、粘结等自身工作性能出现变化，必定导致流量检测值出现偏移，甚至无法正常工作。如电磁流量计是直接测量管道内流体流速V作为流量Q测量依据，借助于导体在磁场中切割磁力线运动时在其两端产生感应电势的原理。由于只能测量导电液体，因此对于含有大量气泡的液体或电导率很低的液体不能测量。举例来讲，高炉冷却壁通常使用软水或纯水作为冷却介质，由于电磁流量计的最大好处在于无阻损、精度高等，通常尽量推荐采用。在设计过程电导率前期参数研判和大部分实际应用中，都能满足电磁流量计的技术要求。但有时为了改善逐渐恶化的水质而需要加药，剂量投放过大造成电导率低下；或冷却壁局部过热造成大量蒸汽气泡混入冷却水中，都使电磁流量计暂时失去流量检测功能。
发明内容
有鉴于此，为了解决上述问题，本发明公开了一种镜像流量检测方法，在工程实际应用中，设备流量计受外界或内在因素影响时，当判断流量检测值出现偏差甚至突然丢失后，可利用预先收集到的动态流动性特征信息，根据压力差的变化情况推算出一个流量替代值，继续维持流量检测功能的问题。本发明的目的是这样实现的镜像流量检测方法，包括如下步骤1)测取管道前后两端的压力和管道内流体流量；根据下式，自学习获得管道流动性特征系数域θ
权利要求
1.镜像流量检测方法，其特征在于，包括如下步骤1)测取管道前后两端的压力和管道内流体流量；根据下式，自学习获得管道流动性特征系数域θ 上式中，Q为管道内流体流量值；i为取值数；M为解释变量的个数；θA B C D为流动性特征系数域，其中包含指定管道特性(1，d，ε)与流体特征(P，η) ；ΔΡ-ΔΗ为指定管道前后两端的压力差；2)根据流动性特征系数域和测得的管道前后两端的压力，由下式获得管道内流体镜像流量值q'q' = eB C Dill 1 Ζ(ΔΡ-ΔΗ)]
2.如权利要求1所述的镜像流量检测方法，其特征在于还包括如下步骤3)当测得的管道内流体流量值发生偏差时，将测得的管道内流体流量值Q和或管道内流体镜像流量值q'中的大值作为流量值输出；重复执行步骤1、2、3)，动态获得管道内流体流量值和镜像流量值，并构成冗余关系。
3.如权利要求2所述的镜像流量检测方法，其特征在于步骤3)中，通过以下步骤判断测得的管道内流体流量值是否发生偏差当步骤3)所得的镜像流量值q'大于或等于1.06倍管道内流体流量值Q，且ΔΡ-ΔΗ 变化范围在10%以内，且管段上游断面总水头压力Pti及管段下游断面总水头压力Pjs变化范围也在10%以内，则判断管道内流体流量值发生偏差。
4.虚拟流量计，其特征在于包括至少两个压力传感器，用于测量管道前后两端的压力；自学习模块，接收指定管道前后两端的压力和管道内流体流量值数据，根据下式，自学习获得管道流动性特征系数域θ
5.如权利要求4所述的虚拟流量计，其特征在于还包括测量值读取模块，用于同步获取管道内的流体流量值、前后两端的压力值； 存储模块，用于存储该指定管道的流动性特征系数域。
6.如权利要求5所述的虚拟流量计，其特征在于还包括输出流量值切换模块，用以判断当指定管段流动性特征没有出现突变时，被监测的管道内流体流量值是否有偏差，如有，则停止自学习，将测得的管道内流体流量值Q和管道内流体镜像流量值q'相比较中的大值作为流量结果值输出。
全文摘要
本发明属流体计量技术领域，具体涉及一种镜像流量检测方法；先测取管道前后两端的压力和管道内流体流量；同时自学习管道流动性特征系数；接下来根据获得的流动性特征系数域和以及管道前后两端的压力，计算管道内流体镜像流量值；当判断出指定管段流动性特征没有出现突变，被监测的管道内实际流体流量值发生偏差甚至丢失时，将选择镜像流量值作为结果替代输出；本发明还公开了一种虚拟流量计，包括至少两个压力传感器、自学习模块和虚拟流量计算模块，实现镜像算法功能嵌入，起到镜像流量值通过自学习后逐步成为流体流量值背后影子的冗余效果。
文档编号G01F1/34GK102213606SQ201110088578
公开日2011年10月12日 申请日期2011年4月8日 优先权日2011年4月8日
发明者胡狄辛 申请人:中冶赛迪工程技术股份有限公司