多組分氣體的流量測(cè)量方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及氣體流量測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種多組分氣體的流量測(cè)量方法及 裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)是利用傳熱學(xué)原理測(cè)量氣體流量的儀表。根據(jù)熱式氣體質(zhì)量 流量計(jì)的基本原理，熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)的計(jì)量輸出同時(shí)取決于氣體流量信號(hào)和熱物性， 當(dāng)被測(cè)氣體的熱物性發(fā)生改變時(shí)，會(huì)影響熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)的計(jì)量準(zhǔn)確度。為了提高測(cè) 量的準(zhǔn)確度，行業(yè)內(nèi)通常采用實(shí)氣標(biāo)定法獲取固定氣體流量修正因子的方式進(jìn)行流量修 正。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)中至少存在如下問(wèn)題：上述固定氣體流量修正因子對(duì)于單組分氣體的流 量修正較為有效，當(dāng)被測(cè)量氣體為多組分混合氣體時(shí)，混合氣體的組分會(huì)發(fā)生變化并且變 化規(guī)律是未知的，由此會(huì)帶來(lái)氣體的熱物性的變化，使得采用固定氣體流量修正因子對(duì)流 量信號(hào)進(jìn)行修正的方式失效。因此，針對(duì)多組分混合氣體沿用固定氣體流量修正因子將帶 來(lái)較大的誤差，導(dǎo)致測(cè)量多組分氣體時(shí)計(jì)量準(zhǔn)確度較差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的實(shí)施例提供一種多組分氣體的流量測(cè)量方法及裝置，能夠解決測(cè)量多組 分氣體時(shí)計(jì)量準(zhǔn)確度較差的問(wèn)題。
[0005] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的實(shí)施例采用如下技術(shù)方案：
[0006] -種多組分氣體的流量測(cè)量方法，包括：
[0007] 動(dòng)態(tài)獲取被測(cè)氣體隨熱物性變化的修正參數(shù)；
[0008] 根據(jù)所述被測(cè)氣體的修正參數(shù)計(jì)算所述被測(cè)氣體的流量修正因子；
[0009] 根據(jù)所述被測(cè)氣體的流量修正因子修正所述被測(cè)氣體的流量信號(hào)，得出所述被測(cè) 氣體的流量值。
[0010] 進(jìn)一步的，所述動(dòng)態(tài)獲取被測(cè)氣體隨熱物性變化的修正參數(shù)包括：監(jiān)測(cè)所述被測(cè) 氣體的熱物性變化情況，當(dāng)所述被測(cè)氣體的熱物性改變時(shí)，獲取所述被測(cè)氣體當(dāng)前的修正 參數(shù)；或者，按照預(yù)設(shè)周期獲取所述被測(cè)氣體隨熱物性變化的修正參數(shù)，所述預(yù)設(shè)周期為固 定周期或根據(jù)所述被測(cè)氣體的組分變化情況設(shè)定；或者，若當(dāng)前周期計(jì)算得到的所述流量 修正因子和上一周期計(jì)算得到的所述流量修正因子相同，則延長(zhǎng)下一周期的長(zhǎng)度獲取所述 被測(cè)氣體的修正參數(shù)。
[0011] 進(jìn)一步的，所述根據(jù)所述被測(cè)氣體的修正參數(shù)計(jì)算所述被測(cè)氣體的流量修正因子 包括：當(dāng)按照固定周期獲取所述被測(cè)氣體的修正參數(shù)時(shí)，若當(dāng)前周期獲取的修正參數(shù)和上 一周期獲取的修正參數(shù)不同，則根據(jù)當(dāng)前周期獲取的修正參數(shù)計(jì)算所述流量修正因子；若 當(dāng)前周期獲取的修正參數(shù)和上一周期獲取的修正參數(shù)相同，則直接進(jìn)入下一個(gè)周期獲取所 述被測(cè)氣體的修正參數(shù)。
[0012] 進(jìn)一步的，所述動(dòng)態(tài)獲取被測(cè)氣體隨熱物性變化的修正參數(shù)包括：根據(jù)所述被測(cè) 氣體的熱導(dǎo)率、工況熱容和熱擴(kuò)散系數(shù)確定所述修正參數(shù)；或者，根據(jù)所述被測(cè)氣體的熱導(dǎo) 率、溫度和壓力確定所述修正參數(shù)。
[0013] 進(jìn)一步的，在所述根據(jù)所述被測(cè)氣體的修正參數(shù)計(jì)算所述被測(cè)氣體的流量修正因 子之前，還包括：獲取標(biāo)準(zhǔn)氣體的修正參數(shù)和流量修正因子，確定所述標(biāo)準(zhǔn)氣體的流量修正 因子與所述標(biāo)準(zhǔn)氣體的修正參數(shù)之間的擬合關(guān)系，所述標(biāo)準(zhǔn)氣體為用于校準(zhǔn)測(cè)量?jī)x器和測(cè) 量過(guò)程選定的組分及物性已知的一元或多元?dú)怏w，至少包括所述被測(cè)氣體中的一種組分； 則所述根據(jù)所述被測(cè)氣體的修正參數(shù)計(jì)算所述被測(cè)氣體的流量修正因子包括：根據(jù)所述被 測(cè)氣體的修正參數(shù)以及所述擬合關(guān)系計(jì)算所述被測(cè)氣體的流量修正因子。
[0014] 進(jìn)一步的，所述獲取標(biāo)準(zhǔn)氣體的修正參數(shù)和流量修正因子，確定所述標(biāo)準(zhǔn)氣體的 流量修正因子與所述標(biāo)準(zhǔn)氣體的修正參數(shù)之間的擬合關(guān)系包括：在同一條件下，測(cè)量參考 氣體和所述標(biāo)準(zhǔn)氣體的流量計(jì)量輸出，將所述參考?xì)怏w和所述標(biāo)準(zhǔn)氣體的流量計(jì)量輸出的 比值作為所述標(biāo)準(zhǔn)氣體的流量修正因子，其中，所述參考?xì)怏w可以為已知組分的常見(jiàn)氣體； 根據(jù)所述標(biāo)準(zhǔn)氣體的流量修正因子以及所述標(biāo)準(zhǔn)氣體的修正參數(shù)，確定所述擬合關(guān)系。
[0015] 一種多組分氣體的流量測(cè)量裝置，包括：
[0016] 獲取單元，用于動(dòng)態(tài)獲取被測(cè)氣體隨熱物性變化的修正參數(shù)；
[0017] 計(jì)算單元，用于根據(jù)所述被測(cè)氣體的修正參數(shù)計(jì)算所述被測(cè)氣體的流量修正因 子；
[0018] 修正單元，用于根據(jù)所述被測(cè)氣體的流量修正因子修正所述被測(cè)氣體的流量信 號(hào)，得出所述被測(cè)氣體的流量值。
[0019] 其中，所述獲取單元具體用于：監(jiān)測(cè)所述被測(cè)氣體的熱物性變化情況，當(dāng)所述被測(cè) 氣體的熱物性改變時(shí)，獲取所述被測(cè)氣體當(dāng)前的修正參數(shù)；或者，按照預(yù)設(shè)周期獲取所述被 測(cè)氣體隨熱物性變化的修正參數(shù)，所述預(yù)設(shè)周期為固定周期或根據(jù)所述被測(cè)氣體的組分變 化情況設(shè)定；或者，若當(dāng)前周期計(jì)算得到的所述流量修正因子和上一周期計(jì)算得到的所述 流量修正因子相同，則延長(zhǎng)下一周期的長(zhǎng)度獲取所述被測(cè)氣體的修正參數(shù)。。
[0020] 進(jìn)一步的，所述計(jì)算單元具體用于：當(dāng)所述獲取單元按照固定周期獲取所述被測(cè) 氣體的修正參數(shù)時(shí)，若當(dāng)前周期獲取的修正參數(shù)和上一周期獲取的修正參數(shù)不同，則根據(jù) 當(dāng)前周期獲取的修正參數(shù)計(jì)算所述流量修正因子；若當(dāng)前周期獲取的修正參數(shù)和上一周期 獲取的修正參數(shù)相同，則直接進(jìn)入下一個(gè)周期獲取所述被測(cè)氣體的修正參數(shù)。
[0021] 其中，所述獲取單元具體用于：根據(jù)所述被測(cè)氣體的熱導(dǎo)率、工況熱容和熱擴(kuò)散系 數(shù)確定所述修正參數(shù)；或者，根據(jù)所述被測(cè)氣體的熱導(dǎo)率、溫度和壓力確定所述修正參數(shù)。
[0022] 進(jìn)一步的，所述獲取單元還用于：獲取標(biāo)準(zhǔn)氣體的修正參數(shù)和流量修正因子，確定 所述標(biāo)準(zhǔn)氣體的流量修正因子與所述標(biāo)準(zhǔn)氣體的修正參數(shù)之間的擬合關(guān)系，所述標(biāo)準(zhǔn)氣體 為用于校準(zhǔn)測(cè)量?jī)x器和測(cè)量過(guò)程選定的組分及物性已知的一元或多元?dú)怏w，至少包括所述 被測(cè)氣體中的一種組分；則所述計(jì)算單元具體用于：根據(jù)所述被測(cè)氣體的修正參數(shù)以及所 述擬合關(guān)系計(jì)算所述被測(cè)氣體的流量修正因子。
[0023] 其中，所述獲取單元具體用于：在同一條件下，測(cè)量參考?xì)怏w和所述標(biāo)準(zhǔn)氣體的流 量計(jì)量輸出，將所述參考?xì)怏w和所述標(biāo)準(zhǔn)氣體的流量計(jì)量輸出的比值作為所述標(biāo)準(zhǔn)氣體的 流量修正因子；根據(jù)所述標(biāo)準(zhǔn)氣體的流量修正因子以及所述標(biāo)準(zhǔn)氣體的修正參數(shù)，確定所 述擬合關(guān)系。
[0024] 本發(fā)明實(shí)施例提供的多組分氣體的流量測(cè)量方法及裝置，首先動(dòng)態(tài)獲取被測(cè)氣體 隨熱物性變化的修正參數(shù)；然后根據(jù)所述被測(cè)氣體的修正參數(shù)計(jì)算所述被測(cè)氣體的流量修 正因子；最后根據(jù)所述被測(cè)氣體的流量修正因子修正所述被測(cè)氣體的流量信號(hào)，得出所述 被測(cè)氣體的流量值。與現(xiàn)有技術(shù)中采用固定的氣體流量修正因子對(duì)多組分氣體進(jìn)行流量 信號(hào)修正相比，本發(fā)明能夠隨著氣體組分的物性變化動(dòng)態(tài)地確定出一個(gè)實(shí)時(shí)的流量修正因 子，通過(guò)實(shí)時(shí)流量修正因子對(duì)多組分氣體的流量信號(hào)進(jìn)行在線修正，從而能夠提高多組分 氣體的計(jì)量準(zhǔn)確度。
【附圖說(shuō)明】
[0025] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例一提供的多組分氣體的流量測(cè)量方法的流程圖；
[0026] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例二提供的多組分氣體的流量測(cè)量方法的流程圖；
[0027] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例三提供的多組分氣體的流量測(cè)量方法的流程圖；
[0028] 圖4為本發(fā)明實(shí)施例四提供的多組分氣體的流量測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例提供的多組分氣體的流量測(cè)量及裝置進(jìn)行詳細(xì)描 述。
[0030] 實(shí)施例一
[0031] 本發(fā)明實(shí)施例提供一種多組分氣體的流量測(cè)量方法，如圖1所示，所述方法包括：
[0032] 101、動(dòng)態(tài)獲取被測(cè)氣體隨熱物性變化的修正參數(shù)。
[0033] 例如，動(dòng)態(tài)獲取被測(cè)氣體隨熱物性變化的修正參數(shù)包括：監(jiān)測(cè)被測(cè)氣體的物性變 化情況，當(dāng)被測(cè)氣體的物性改變時(shí)，獲取被測(cè)氣體當(dāng)前的修正參數(shù)；或者，按照預(yù)設(shè)周期獲 取被測(cè)氣體隨熱物性變化的修正參數(shù)，預(yù)設(shè)周期為固定周期或根據(jù)被測(cè)氣體的組分變化情 況設(shè)定；或者，若當(dāng)前周期計(jì)算得到的流量修正因子和上一周期計(jì)算得到的流量修正因子 相同，則延長(zhǎng)下一周期的長(zhǎng)度獲取被測(cè)氣體的修正參數(shù)。
[0034] 具體的，獲取被測(cè)氣體隨熱物性變化的修正參數(shù)包括：根據(jù)被測(cè)氣體的熱導(dǎo)率、工 況熱容和熱擴(kuò)散系數(shù)確定修正參數(shù)；或者，根據(jù)被測(cè)氣體的熱導(dǎo)率、溫度和壓力確定修正參 數(shù)。
[0035] 102、根據(jù)被測(cè)氣體的修正參數(shù)計(jì)算被測(cè)氣體的流量修正因子。
[0036] 進(jìn)一步的，當(dāng)步驟101中按照固定周期獲取被測(cè)氣體的修正參數(shù)時(shí)，若當(dāng)前周期 獲取的修正參數(shù)和上一周期獲取的修正參數(shù)不同，則根據(jù)當(dāng)前周期獲取的修正參數(shù)計(jì)算流 量修正因子；若當(dāng)前周期獲取的修正參數(shù)和上一周期獲取的修正參數(shù)相同，則直接進(jìn)入下 一個(gè)周期獲取被測(cè)氣體的修正參數(shù)。
[0037] 進(jìn)一步的，在根據(jù)被測(cè)氣體的修正參數(shù)計(jì)算被測(cè)氣體的流量修正因子之前，還包 括：獲取標(biāo)準(zhǔn)氣體的修正參數(shù)和流量修正因子，確定標(biāo)準(zhǔn)氣體的流量修正因子與標(biāo)準(zhǔn)氣體 的修正參數(shù)之間的擬合關(guān)系，標(biāo)準(zhǔn)氣體為用于校準(zhǔn)測(cè)量?jī)x器和測(cè)量過(guò)程選定的組分及物性 已知的一元或多元?dú)怏w，標(biāo)準(zhǔn)氣體至少包括所述被測(cè)氣體中的一種組分；
[0038] 則根據(jù)被測(cè)氣體的修正參數(shù)計(jì)算被測(cè)氣體的流量修正因子包括：根據(jù)被測(cè)氣體的 修正參數(shù)以及擬合關(guān)系計(jì)算被測(cè)氣體的流量修正因子。
[0039] 具體的，獲取標(biāo)準(zhǔn)氣體的修正參數(shù)和流量修正因子，確定標(biāo)準(zhǔn)氣體的流量修正因 子與標(biāo)準(zhǔn)氣體的修正參數(shù)之間的擬合關(guān)系包括：在同一條件下，測(cè)量參考?xì)怏w和標(biāo)準(zhǔn)氣體 的流量計(jì)量輸出，將參考?xì)怏w和標(biāo)準(zhǔn)氣體的流量計(jì)量輸出的比值作為標(biāo)準(zhǔn)氣體的流量修正 因子其中，參考?xì)怏w可以為已知組分的常見(jiàn)氣體；根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)氣體的流量修正因子以及標(biāo)準(zhǔn) 氣體的修正參數(shù)，確定擬合關(guān)系。
[0040] 103、根據(jù)被測(cè)氣體的流量修正因子修正被測(cè)氣體的流量信號(hào)，得出被測(cè)氣體的流 量值。
[0041] 本發(fā)明實(shí)施例提供的多組分氣體的流量測(cè)量方法，首先動(dòng)態(tài)獲取被測(cè)氣體隨熱物 性變化的修正參數(shù)；然后根據(jù)所述被測(cè)氣體的修正參數(shù)計(jì)算所述被測(cè)氣體的流量修正因 子；最后根據(jù)所述被測(cè)氣體的流量修正因子修正所述被測(cè)氣體的流量信號(hào)，得出所述被測(cè) 氣體的流量值。與現(xiàn)有技術(shù)中采用固定的氣體流量修正因子對(duì)多組分氣體進(jìn)行流量信號(hào)修 正相比，本發(fā)明能夠隨著氣體組分的物性變化動(dòng)態(tài)地確定出一個(gè)實(shí)時(shí)的流量修正因子，通 過(guò)實(shí)時(shí)流量修正因子對(duì)多組分氣體的流量信號(hào)進(jìn)行在線修正，從而能夠提高多組