自适应环境温度的天然气流量测量系统.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910965955.3 (22)申请日 2019.10.12 (71)申请人 东营亦润信息技术有限公司 地址 257091 山东省东营市东营区黄河路 38号生态谷8号楼 (72)发明人 李琳李长江 (74)专利代理机构 东营双桥专利代理有限责任 公司 37107 代理人 侯玉山 (51)Int.Cl. G01F 15/04(2006.01) G01F 15/10(2006.01) G01F 15/12(2006.01) G01F 1/66(2006.01) G01F 1/5。

2、8(2006.01) G01F 1/32(2006.01) (54)发明名称 一种自适应环境温度的天然气流量测量系 统 (57)摘要 本发明公开了一种自适应环境温度的天然 气流量测量系统， 天然气输送管道上有温度传感 器、 第一电磁阀以及天然气流量计， 温度传感器 与天然气流量计之间设有并联的第一旁通支路 和第二旁通支路， 分别设有加热控制模块和冷却 控制模块， 加热控制模块包括第二电磁阀、 天然 气加热装置以及第一温控器， 冷却控制模块包括 第三电磁阀、 天然气冷却装置以及第二温控器， 温度传感器、 电磁阀以及温控器分别与plc控制 器信号连接。 本发明可自动适应环境温度， 对流 入天然气流。

3、量计的天然气温度进行调整， 保证了 天然气流量计的测量精度， 避免了环境温度对流 量传感器的影响或破坏， 提高了天然气流量计的 使用寿命， 减少大面积停车检修。 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 CN 110595558 A 2019.12.20 CN 110595558 A 1.一种自适应环境温度的天然气流量测量系统， 其特征在于： 所述天然气流量测量系 统的天然气输送管道上依次连接有温度传感器、 第一电磁阀以及天然气流量计， 所述温度 传感器与所述天然气流量计之间设有并联的第一旁通支路和第二旁通支路， 所述第一旁通 支路上设有加热控制模块， 所述第二旁通支路上设有冷却控制模块， 所述加。

4、热控制模块包 括依次通过管道连接的第二电磁阀、 天然气加热装置以及第一温控器， 所述冷却控制模块 包括依次通过管道连接的第三电磁阀、 天然气冷却装置以及第二温控器， 所述温度传感器、 第一电磁阀、 第二电磁阀、 第三电磁阀、 第一温控器以及第二温控器分别与plc控制器信号 连接。 2.根据权利要求1所述的自适应环境温度的天然气流量测量系统， 其特征在于： 所述天 然气加热装置包括内部套管和外部夹套， 所述内部套管为天然气输送管道， 所述外部夹套 中设有循环热水， 所述循环热水通过电加热管加热。 3.根据权利要求2所述的自适应环境温度的天然气流量测量系统， 其特征在于： 所述内 部套管为螺旋形天。

5、然气输送管道。 4.根据权利要求1所述的自适应环境温度的天然气流量测量系统， 其特征在于： 所述天 然气冷却装置包括内部套管和外部夹套， 所述内部套管为天然气输送管道， 外部夹套中设 有循环冷却水， 所述循环冷却水通过工业冷水机冷却。 5.根据权利要求4所述的自适应环境温度的天然气流量测量系统， 其特征在于： 所述内 部套管为螺旋形天然气输送管道。 6.根据权利要求3或5所述的自适应环境温度的天然气流量测量系统， 其特征在于： 所 述温度传感器前端设有多级分离过滤器， 所述多级分离过滤器包括多级滤网， 远离所述温 度传感器的一侧滤网目数小于靠近所述温度传感器的一侧滤网目数。 7.根据权利要求1。

6、所述的自适应环境温度的天然气流量测量系统， 其特征在于： 所述天 然气流量计为电磁流量计、 超声波流量计以及涡街流量计中的一种。 8.根据权利要求1所述的自适应环境温度的天然气流量测量系统， 其特征在于： 所述天 然气输送管道外设保温层。 权利要求书 1/1 页 2 CN 110595558 A 2 一种自适应环境温度的天然气流量测量系统 技术领域 0001 本发明涉及流量测试领域， 具体涉及一种自适应环境温度的天然气流量测量系 统。 背景技术 0002 天然气流量计， 是一种可测量工况体积流量或标准体积流量的仪器， 并且天然气 流量计的优点众多， 在石油、 化工、 航空、 造船等领域有着重要。

7、的应用。 同时我们也清楚， 任 何仪器在使用中都会遭受到来自外界的干扰， 从而影响其测量的准确性。 0003 天然气计量精度会受到环境温度变化而变化， 环境温度变化时， 测量精度有所降 低。 长时间处于温度不稳定状态会导致仪器出现问题， 计量装置中有一种仪器为流量传感 器， 是一种热膨胀性材料制成的， 流量传感器对工作环境温度的变化感知很灵敏。 计量环境 温度很低时， 天然气计量会较慢， 计量误差也会较大， 一般为正常计量值的2.6 3.9 倍， 表明工作环境温差变化对计量仪表计量精度影响较大。 0004 中国专利CN 206440358 U公开了一种基于电加热技术的天然气流量计检定系统， 所。

8、述天然气流量计检定系统的天然气输送管道上依次设有过滤分离器、 降压稳压模块、 涡 轮流量计以及流量调节阀， 所述过滤分离器、 降压稳压模块之间设有电加热控制模块， 待检 测流量计设置在涡轮流量计、 流量调节阀之间。 通过在所述过滤器、 降压稳压模块之间设有 电加热控制模块， 采用电加热控制模块对检定用天然气进行温度加热， 从而避免天然气在 降压检定过程中析出液体， 影响检定结果， 甚至造成设备损坏。 且所述电加热控制模块设置 在降压稳压模块之前， 因此， 对天然气是采用先加热后降压的调节方式， 进一步避免降压时 产生冰堵的问题。 但其只考虑了需要在降压检定的过程中采取加热措施， 未考虑到环境温。

9、 差的变化对计量仪表计量精度的影响。 发明内容 0005 本发明的目的就是针对现有技术存在的缺陷， 提供一种自适应环境温度的天然气 流量测量系统。 0006 本发明的技术方案是： 一种自适应环境温度的天然气流量测量系统， 所述天然气流量测量系统的天然气输送 管道上依次连接有温度传感器、 第一电磁阀以及天然气流量计， 所述温度传感器与所述天 然气流量计之间设有并联的第一旁通支路和第二旁通支路， 所述第一旁通支路上设有加热 控制模块， 所述第二旁通支路上设有冷却控制模块， 所述加热控制模块包括依次通过管道 连接的第二电磁阀、 天然气加热装置以及第一温控器， 所述冷却控制模块包括依次通过管 道连接的。

10、第三电磁阀、 天然气冷却装置以及第二温控器， 所述温度传感器、 第一电磁阀、 第 二电磁阀、 第三电磁阀、 第一温控器以及第二温控器分别与plc控制器信号连接。 0007 所述天然气加热装置包括内部套管和外部夹套， 所述内部套管为天然气输送管 道， 所述外部夹套中设有循环热水， 所述循环热水通过电加热管加热。 说明书 1/3 页 3 CN 110595558 A 3 0008 进一步的， 所述内部套管为螺旋形天然气输送管道。 0009 进一步的， 所述天然气冷却装置包括内部套管和外部夹套， 所述内部套管为天然 气输送管道， 外部夹套中设有循环冷却水， 所述循环冷却水通过工业冷水机冷却。 001。

11、0 进一步的， 所述内部套管为螺旋形天然气输送管道。 0011 进一步的， 所述温度传感器前端设有多级分离过滤器， 所述多级分离过滤器包括 多级滤网， 远离所述温度传感器的一侧滤网目数小于靠近所述温度传感器的一侧滤网目 数。 0012 进一步的， 所述天然气流量计为电磁流量计、 超声波流量计以及涡街流量计中的 一种。 0013 进一步的， 所述天然气输送管道外设保温层。 0014 与现有技术相比较， 本发明具有以下优点： 本发明可自动适应环境温度， 对流入天 然气流量计的天然气温度进行调整， 保证了天然气流量计的测量精度， 避免了环境温度对 流量传感器的影响或破坏， 提高了天然气流量计的使用寿。

12、命， 减少大面积停车检修。 附图说明 0015 图1为本发明结构示意图； 图中： 1、 多级分离过滤器， 2、 温度传感器， 3、 第一电磁阀， 4、 天然气流量计， 5、 第一旁通 支路， 6、 第二旁通支路， 7、 加热控制模块， 8、 冷却控制模块， 9、 第二电磁阀， 10、 天然气加热 装置， 11、 第一温控器， 12、 第三电磁阀， 13、 天然气冷却装置， 14、 第二温控器。 具体实施方式 0016 为了使本发明的目的、 技术方案及优点更加清楚明白， 以下结合附图及实施实例， 对本发明进行进一步详细说明。 应当理解， 此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明， 并 不用于限定本。

13、发明。 0017 需要说明， 本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、 下、 左、 右、 前、 后)仅限 于指定视图上的相对位置， 而非绝对位置。 0018 另外， 在本发明中如涉及 “第一” 、“第二” 等的描述仅用于描述目的， 而不能理解为 指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。 由此， 限定有 “第一” 、 “第二” 的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。 在本发明的描述中，“多个” 的含 义是至少两个， 例如两个， 三个等， 除非另有明确具体的限定。 0019 实施例1 参照图1， 一种自适应环境温度的天然气流量测量系统， 天然气流量测量系统的天然气 输送管道上。

14、依次连接有温度传感器2、 第一电磁阀3以及天然气流量计4， 温度传感器2与天 然气流量计4之间设有并联的第一旁通支路5和第二旁通支路6， 第一旁通支路5上设有加热 控制模块7， 第二旁通支路6上设有冷却控制模块8， 加热控制模块7包括依次通过管道连接 的第二电磁阀9、 天然气加热装置10以及第一温控器11， 天然气加热装置10包括内部套管和 外部夹套， 内部套管为螺旋形天然气输送管道， 外部夹套中设有循环热水， 循环热水通过电 加热管加热； 冷却控制模块8包括依次通过管道连接的第三电磁阀12、 天然气冷却装置13以 及第二温控器14， 天然气冷却装置13包括内部套管和外部夹套， 内部套管为螺旋。

15、形天然气 说明书 2/3 页 4 CN 110595558 A 4 输送管道， 外部夹套中设有循环冷却水， 循环冷却水通过工业冷水机冷却； 温度传感器2、 第 一电磁阀3、 第二电磁阀9、 第三电磁阀12、 第一温控器11以及第二温控器14分别与plc控制 器信号连接， 第一电磁阀、 第二电磁阀以及第三电磁阀均为常闭电磁阀， 通过温度传感器传 送温度信号给plc控制器， 控制电磁阀的启闭； 温控器可采用市面常见的半导体或电阻温度 传感器(热敏电阻)， 当温度变化时， 半导体的电阻发生相应的改变， 然后由放大电路将这一 变化放大， 当温度到达设定的值， 对应一个相应的电阻值， 这时放大电路就会输。

16、出一个开关 信号给plc控制器， 比如断开加热电路， 让温度不至于过高。 温度降低时原理相同。 0020 plc控制器通过接收传感器信号控制电磁阀的启闭和通过温控器控制电加热管加 热或控制工业冷水机冷却属于现有技术， 非本发明的发明点， 此处不再赘述。 0021 天然气流量计为使用流量传感器进行计量的天然气流量计， 比如电磁流量计、 超 声波流量计或者涡街流量计。 0022 工作原理： 天然气经天然气输送管道进入天然气流量计之前首先经过多级分离过 滤器分离过滤后， 经过温度传感器检测温度， 当温度传感器将温度传送给plc控制器时， 如 果温度在流量传感器的适宜工作温度范围 （201） 内， 则。

17、plc控制器控制第一电磁阀开 启， 天然气经天然气输送管道主管道输送一定距离后进入天然气流量计， 如果温度低于流 量传感器的适宜工作温度范围， 则第二电磁阀开启， 天然气进入天然气加热装置的内部套 管， 经外部套管的循环热水进行加热升温， 当温度经第一温控器检测达到设定温度时， 停止 加热， 经直管道输送一段距离后， 进入天然气流量计检测， 如果温度高于流量传感器的适应 工作温度范围， 则第三电磁阀开启， 天然气进入天然气冷却装置的内部套管， 经外部套管的 循坏冷却水冷却， 当温度经第二温控器检测达到设定温度时， 停止冷却， 经直管道输送一段 距离后， 进入天然气流量计检测。 本发明可使流经天。

18、然气流量计的天然气温度处于较稳定 的状态， 减少对流量传感器的损坏， 延长天然气流量计的使用寿命， 减少大范围的停车检 修。 0023 实施例2 在实施例1的基础之上， 为避免天然气流量计的堵塞， 温度传感器前端设有多级分离过 滤器1， 多级分离过滤器1包括多级滤网， 远离温度传感器的一侧滤网目数小于靠近温度传 感器的一侧滤网目数， 进行层级过滤， 首先过滤掉大颗粒， 然后逐级过滤小颗粒， 避免滤网 造成堵塞， 延长滤网的使用寿命。 0024 实施例3 在实施例1的基础之上， 为加强保温效果， 天然气输送管道外设保温层， 保温层为保温 棉或者天然气输送管道采用聚氨酯保温管。 0025 本发明并不限于上述的实施方式， 在本领域技术人员所具备的知识范围内， 还可 以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化， 变化后的内容仍属于本发明的保护范围。 说明书 3/3 页 5 CN 110595558 A 5 图1 说明书附图 1/1 页 6 CN 110595558 A 6 。