一种测量微小流量u型管差压式流量计、加注系统及方法
阅读说明：本技术 一种测量微小流量u型管差压式流量计、加注系统及方法 (Differential pressure type flowmeter, filling system and method for measuring micro-flow U-shaped pipe ) 是由 张春涛 王惠 赖海涛 陆梅 田发国 黄天虎 曾萍 于 2020-11-14 设计创作，主要内容包括：本发明属于微小流量测量技术领域,具体涉及一种测量微小流量U型管差压式流量计、加注系统及方法。本发明通过U型测量管、差压流量变送器、流体进口管和流体出口管组成测量微小流量U型管差压式流量计。通过测量微小流量U型管差压式流量计连接在介质储罐与外输泵之间组成微小流量加注系统。本发明通过将差压流量变送器高、低压侧取压通道同时设计成流体流动通道,利用U型管内径变小产生节流,实现了细小测量管不开孔情况下进行差压取压,解决了细小管径差压开孔取压难题,实现了用差压式流量计测量微小流量的效果。(The invention belongs to the technical field of micro flow measurement, and particularly relates to a differential pressure type flowmeter, a filling system and a method for measuring micro flow of a U-shaped pipe. The differential pressure type flowmeter for measuring the micro flow U-shaped pipe is composed of the U-shaped measuring pipe, the differential pressure flow transmitter, the fluid inlet pipe and the fluid outlet pipe. The micro-flow filling system is formed by connecting a differential pressure type flowmeter of a U-shaped pipe for measuring the micro-flow between a medium storage tank and an external delivery pump. According to the invention, the high-pressure side pressure taking channel and the low-pressure side pressure taking channel of the differential pressure flow transmitter are simultaneously designed into the fluid flow channel, and throttling is generated by using the reduction of the inner diameter of the U-shaped pipe, so that differential pressure taking is realized under the condition that the small measuring pipe is not provided with the hole, the problem of differential pressure tapping of the small pipe diameter is solved, and the effect of measuring the small flow by using the differential pressure flow meter is realized.)
技术领域
本发明属于微小流量测量技术领域，具体涉及一种测量微小流量U型管差压式流量计、加注系统及方法。
背景技术
微小流量的准确测量一直是业界难题。一些气田采用高压集气、集中注醇工艺，因采气管线运行压力高，从地层采出的湿天然气在冬季极易形成天然气水合物堵塞管线，因此在集气站设置有加注甲醇流程，即通过高压柱塞泵向采气管线注入甲醇，来避免采气管线冻堵。现场采用的柱塞泵最大排量为32L/h，根据气温变化、气井压力、产水情况不同，需要在最大排量的10％-100％(即3-30L/h)之间频繁调节实际注入排量，实现合理加注，降低甲醇消耗成本。但现场排量由调节机构的刻度估算，误差较大，常在20％以上。为实现精细加注，需要准确计量微小液相流量。
发明内容
本发明提供了一种测量微小流量U型管差压式流量计、加注系统及方法，目的在于提供一种能够准确计量微小液相流量的流量计，以实现精细加注。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种测量微小流量U型管差压式流量计，包括U型测量管、差压流量变送器、流体进口管和流体出口管；所述的差压流量变送器设有高压侧取压接口、低压侧取压接口、高压侧排放口、低压侧排放口，高压侧取压接口与高压侧排放口相通，低压侧取压接口与低压侧排放口相通；所述U型测量管的两端分别与差压流量变送器的高压侧排放口、低压侧排放口连通；所述流体进口管与差压流量变送器的高压侧取压接口连接，流体出口管与差压流量变送器的低压侧取压接口连接。
所述的U型测量管内径小于流体进口管、流体出口管的内径。
所述的差压流量变送器包括差压传感器和流量计算模块，所述差压传感器与流量计算模块电信号连接。
所述的差压传感器采用的是EJA110E型差压传感器。
一种微小流量加注系统，至少包括介质储罐和外输泵；还包括如权利要求1-4任意一项所述的一种测量微小流量U型管差压式流量计；所述的测量微小流量U型管差压式流量计连接在介质储罐与外输泵之间。
还包括PLC控制器；所述的PLC控制器分别与外输泵及测量微小流量U型管差压式流量计中的差压流量变送器电信号连接。
一种微小流量加注系统的加注方法，包括如下步骤，
步骤一：在流量变送器设置流体温度值，随后PLC控制器控制外输泵启动；
步骤二：差压流量变送器获取流经介质的实时差压及静压值，并通过差压流量变送器中的流量计算模块进行流体流量的计算；
步骤三：差压流量变送器将计算结果传输给PLC控制器；PLC控制器根据获取的数据，调节外输泵，进行微小液相流量的精细加注。
有益效果：
本发明将差压流量变送器高低压侧取压通道同时设计成流体流动通道，实现了细小测量管不开孔情况下进行差压取压，解决了细小管径差压开孔取压难题，实现了用差压式流量计测量微小流量的效果。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚的了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例，详细说明如后。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的结构示意；
图2是本发明的差压流量变送器结构示意图；
图3是本发明的现场应用示意图。
图中：1-U型测量管；2-差压流量变送器；3-外输泵；4-流体进口管；5-流体出口管；6-高压侧取压接口；7-低压侧取压接口；8-高压侧排放口；9-低压侧排放口；10-介质储罐。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
参照图1～图3所示的一种测量微小流量U型管差压式流量计，包括U型测量管1、差压流量变送器2、流体进口管4和流体出口管5；所述的差压流量变送器2设有高压侧取压接口6、低压侧取压接口7、高压侧排放口8、低压侧排放口9，高压侧取压接口6与高压侧排放口8相通，低压侧取压接口7与低压侧排放口9相通；所述U型测量管1的两端分别与差压流量变送器2的高压侧排放口8、低压侧排放口9连通；所述流体进口管4与差压流量变送器2的高压侧取压接口6连接，流体出口管5与差压流量变送器2的低压侧取压接口7连接。
本发明在具体应用时，差压流量变送器2实时测量出U形管进出口流体差压及静压，流体温度因变化不大设为定值，流量计算仪3根据差压、静压、温度值，利用现有技术的节流式流量计计算公式，实时计算出流体流量。当通过调节外输泵3调节流量时，流量计可实时显示流量变化，实现进行微小液相流量的精细加注。
本发明将差压流量变送器2高、低压侧取压通道同时设计成流体流动通道，实现了细小测量管不开孔情况下进行差压取压，解决了细小管径差压开孔取压难题，实现了用差压式流量计测量微小流量的效果。
实施例二：
参照图1和图2所示的一种测量微小流量U型管差压式流量计，在实施例一的基础上，所述的U型测量管1内径小于流体进口管4、流体出口管5的内径。
在实际使用时，U型测量管1采用本技术方案，当流体流经U形测量管1时因节流效应会在其前后产生差压；利用节流式流量计测量原理，即可测得流体流量，避免了现有技术中的小管道开孔取压，实现了通过差压式流量计测量微小流量的目的。
实施例三：
参照图1和图2所示的一种测量微小流量U型管差压式流量计，在实施例一的基础上：所述的差压流量变送器2包括差压传感器和流量计算模块，所述差压传感器与流量计算模块电信号连接。
进一步的，所述的差压传感器采用的是EJA110E型差压传感器。
在实际使用时，通过差压传感器获取差压、静压信号，并将获取的差压、静压信号提供给流量计算模块得出流体流量。
差压传感器采用本技术方案，可同时测量U形测量管1前后差压和静压。
差压传感器采用的是EJA110E型差压传感器，与现有技术相比减少了1个压力传感器，简化了结构，方便了后续微小流量测量值的获得。
本实施例中的流量计算模块采用的是现有技术，方便的实现了流量的实时计算并显示。
实施例四：
参照图3所示的一种微小流量加注系统，至少包括介质储罐10和外输泵3；还包括一种测量微小流量U型管差压式流量计；所述的测量微小流量U型管差压式流量计连接在介质储罐10与外输泵3之间。
在实际使用时，将测量微小流量U型管差压式流量计安装在介质储罐10与外输泵3之间，从介质储罐10出来的液体通过测量微小流量U型管差压式流量计，在U型测量管1的进出口产生差压，差压流量变送器2实时测量差压、静压信号，并传输给流量计算模块，流量计算模块实时计算出流体流量。当通过外输泵3调节流量时，测量微小流量U型管差压式流量计可实时显示流量变化。
实施例五：
参照图3所示的一种微小流量加注系统，在施例一的基础上：还包括PLC控制器；所述的PLC控制器分别与外输泵3及测量微小流量U型管差压式流量计中的流量计算仪3电信号连接。
在实际使用时，PLC控制器的设置，可以实现操作的自动化，且精确度也得到了提高。
实施例六：
一种微小流量加注系统的加注方法，包括如下步骤，
步骤一：在流量变送器2设置流体温度值，随后PLC控制器控制外输泵3启动；
步骤二：差压流量变送器2获取流经介质的实时差压及静压值，并通过差压流量变送器2中的流量计算模块进行流体流量的计算；
步骤三：差压流量变送器2将计算结果传输给PLC控制器；PLC控制器根据获取的数据，调节外输泵3，进行微小液相流量的精细加注。
本发明在实际使用时，因现场加注甲醇时，甲醇温度变化不大，将流体温度值预设一个定值在流量变送器2中设置，按照现有技术即可计算流体流量。
本发明将差压流量变送器高低压侧取压通道同时设计成流体流动通道，实现了细小测量管不开孔情况下进行差压取压，解决了细小管径差压开孔取压难题，实现了用差压式流量计测量微小流量的效果。
实施例七：
下面以本发明在某气田应用为例进一步详细解释本发明，见图3。
将测量微小流量U型管差压式流量计安装在甲醇罐与外输泵3之间，从甲醇罐出来液体通过测量微小流量U型管差压式流量计，在U形测量管进出口产生差压，差压流量变送器2实时测量差压、静压信号，流量计算仪3实时计算出流体流量。当通过外输泵调节流量时，流量计可实时显示流量变化。
以上所述，只是本发明的较佳实施例而已，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖性特点相一致的最宽的范围。依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。