[发明专利]一种管道蝶阀气体流量的软测量方法

权利要求书

1.一种管道蝶阀气体流量的软测量方法，其特征在于，包括：

步骤1：采集实际生产中，传统流量计运行初期测得的管道气体流量以及其对应的阀门开度、阀前压力的实测数据，并进行记录存储；

步骤2：根据采集的实测数据及流体流动原理，分析获得当阀门开度不变时，管道气体流量和阀前压力的关系式；

步骤3：根据采集的实测数据及蝶阀的流量特性，拟合得到阀前压力不变时，管道气体流量与阀门开度的关系式；

步骤4：根据步骤2和步骤3得到的阀前压力或阀门开度对管道流量的单一影响关系式，构造管道气体流量与阀门开度及阀前压力的关系式，作为管道用蝶阀气体流量软测量模型；

步骤5：将生产过程中的实时阀门开度和阀前压力输入软测量模型，以完成对管道气体流量的实时在线软测量。

2.如权利要求1所述的管道蝶阀气体流量的软测量方法，其特征在于，所述步骤2根据采集的实测数据及流体流动原理可知，当阀门开度不变时，管道流量与阀前压力呈线性关系，关系式如下：

Q(P)＝Q_P(a+kP) (1)

式中，Q(P)为阀门开度不变时的管道气体流量，Q_P为常数项，k和a为系数，P为阀前压力，根据测得的合理数据，通过自动拟合，确定该关系式。

3.如权利要求2所述的管道蝶阀气体流量的软测量方法，其特征在于，所述步骤3中蝶阀的流量特性为快开性的流量特性，根据采集的实测数据及流量特性可知当阀前压力不变时，管道流量与阀门开度呈非线性关系，采用多项式进行近似描述为：

式中，Q(V)为阀前压力不变时的管道气体流量，Q(V)为常数项，k_i为多项式系数，Vⁱ为阀门开度；根据测得的合理数据，通过自动拟合，确定该多项式的表达式。

4.如权利要求3所述的管道蝶阀气体流量的软测量方法，其特征在于，所述步骤4中为了同时考虑阀前压力及阀门开度对管道气体流量的影响，根据式(1)对式(2)中多项式系数进行修正，以实现在阀位变化时同时考虑压力变化对管道气体流量的影响，构造气体流量与阀门开度及阀前压力的关系式，如式(3)：

式中，Q(P,V)为同时考虑阀前压力及阀门开时的气体流量，Q₀为常数项，a_i、b_i为多项式系数，P为阀前压力，Vⁱ为阀门开度，n根据情况选取，一般选取n＝3或n＝4。

5.如权利要求3所述的管道蝶阀气体流量的软测量方法，其特征在于，所述步骤1-4采用离线进行，步骤5采用在线进行，步骤5中的阀门开度和阀前压力为实时数据。

6.如权利要求1所述的管道蝶阀气体流量的软测量方法，其特征在于：所述步骤1和步骤5中只对阀门前端的压力进行收集，不需测量阀门前、后端的压差。