[发明专利]一种天然气超声波流量计气体成分检测方法

说明书

本发明公开了一种天然气超声波流量计气体成分检测方法及装置，涉及计量检测技术领域，解决了目前天然气超声波计量计无法实现气体成分检测的问题。本发明的主要技术方案为：超声波流量计内安装气体成分检测装置，将带气体成分检测功能的超声波流量计安装至管道上；根据所述带气体检测功能的超声波流量计对通过管道内的气体成分进行检测。本发明主要用于天然气超声波流量计的气体检测功能的完善。

技术领域

本发明涉及计量技术领域，尤其涉及带气体成分检测功能的天然气超声波计。

背景技术

天然气流量计量作为天然气管道工业中极其重要的一部分，其测量数据的准确与否直接影响到生产企业的经济效益和用户利益。较近几年，超声波流量计已经在许多用户开始大量使用固定式超声波流量计作为天然气计量仪表，超声波流量计是利用传播时间差法原理来测量天然气的流量，传播时间差法超声波流量计的工作原理是利用超声波换能器相向交替(或同时)收发超声波脉冲，通过检测并计算该脉冲在介质顺流和逆流的传播时间差来间接测量流体的流速，再通过流速来计算流量的一种间接测量方法。另外，超声波在不同的气体介质中传播速度与损耗系数不相同，通过超声波在不同气体介质中的传播速率的不同，可以利用超声波在气体介质中的传播时间来区分不同的气体成分，以此来判定气体成分。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种天然气超声波流量计的气体成分检测的方法及装置，主要目的是解决目前超声波流量计不能进行气体成分检测的问题，无法对通过流量计的气体成分进行判定。以此提高超声波流量计计量的准确性。为达到上述目的，本发明主要提供如下技术方案：

超声波流量计内部预留位置安装气体成分检测模块,气体成分检测装置位于超声波流量计的流道中,超声波流量计的气体成分检测模块包括带导流孔的外部壳体,气体稳定罩，超声波换能器和超声波反射板。所述带导流孔的外部壳体仅留单一小孔,使得天然气能够进入气体检测装置内部.所述气体稳定罩的主要作用为稳定流道内进入气体检测装置的天然气,天然气进入气体稳定罩内部后流速近似为零,也可通过修正算法将气体流速近似修正至0,超声波换能器和超声波反射板位于气体稳定罩内部，所述超声波换能器及超声波反射板处于同一水平线。

预置MCU的存储模块中各类气体成分中的传输速度,流量计内流通的天然气穿过气体成分检测模块的外部气体稳定罩后进入气体检测模块，此时气体在气体成分检测装置内部流动速度近似为0。通过超声波换能器发射超声波，所述超声波换能器在发射超声波以后，切换为超声波接收模式，超声波传输至超声波反射板后，超声波反射回超声波换能器，根据公式(1)计算出超声波在天然气内的传播速度。

V＝2L/T (1)

其中，V为超声波在气体成分检测装置内的天然气中的传播速度，m/ms或 m/us；

L为超声波换能器至超声波反射板之间的距离，m；

T为超声波从超声波换能器发射时刻到接收时刻的时间间隔，ms/us。

附图说明

图1为本发明一实施例提供的带气体成分检测功能的天然气超声波计的整体结构示意图；

图2为本发明一实施例提供的带气体成分检测功能的天然气超声波计的超声波成分检测装置结构示意图；

附图标记为：1.MCU主控制模块，2.天然气流量采集超声波换能器3.天然气气体成分检测装置，4.外部气体稳定罩，5.超声波反射板，6.超声波换能器

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。