本發明專利技術公開一種提高氣液兩相流壓差測量精度的方法，在采用壓差傳感器測量氣液兩相流壓差的基礎上進行改進，在壓差傳感器的高壓側和低壓側的任意一側或兩側的引壓管中加入一段帶刻度的透明/半透明直管，保持其他引壓管的水平高度不變。讀取壓差傳感器的讀數、直管中的液柱累計長度以及直管的傾斜度，用直管中液柱帶來的壓差修正壓差傳感器的讀數值，得到更為準確的壓差測量值。本發明專利技術可以為工業應用和學術研究中氣液兩相流壓差測量提供準確的測量方法。測量方法。測量方法。
【技術實現步驟摘要】
一種提高氣液兩相流壓差測量精度的方法
[0001]本專利技術屬于兩相流壓差測試
，具體涉及一種提高兩相流壓差測量精度的測量方法。
技術介紹
[0002]氣液兩相流在電力、石油、化工、冶金、暖通等能源領域的相變換熱裝備中應用廣泛，這些相變換熱裝備的主要性能參數之一就是其進出口的流動壓力差，這個參數是否滿足設計要求的前提是測量獲得這個參數的準確值。因此，這一參數的準確獲得是換熱器領域的重要任務之一。
[0003]常規的兩相流壓差測量方法主要有兩種，一種是采用壓力傳感器分別測量兩個測壓點的壓力，將高壓側與低壓側的壓力傳感器讀數值的差作為兩個測壓點的壓力差；另一種是采用壓差傳感器結合引壓管直接測量兩個測壓點之間的壓力差。以上兩種常規方法廣泛用于工程應用和學術研究中，這些常規方法多來自于單相流動的壓差測量經驗，對于氣液兩相流這種更復雜的流體，方法有一定的局限性。
[0004]對于以上第一種常規方法，一方面壓力傳感器的量程由工質的靜壓選定，往往比壓差的值大數倍甚至幾十倍；另一方面壓差測量值是由兩個壓力值相減而得到。以上兩方面會使壓差的測量誤差較大，精度難以滿足工程和試驗要求，但其優勢在于安裝簡單，也在工程和學術研究中得到了一定的應用。
[0005]對于以上第二種常規方法，避免了第一種常規方法的測量誤差較大的缺點，也由于這個優勢被更廣泛的采用。然而，兩個測壓點的工質并不全為單相、甚至均為兩相，且測壓點常存在水平高度差，導致壓差傳感器兩側的引壓管中常存在未定高度的液柱。液柱產生的壓差會對測試結果帶來相當的偏差，若不加以修正會得到錯誤的測量值。因此，第二種常規方法看似可以得到更精確的測量值，實際上忽略了可能存在的系統誤差，會帶來難以忽視的測量誤差。
技術實現思路
[0006]本專利技術的目的在于克服上述現有技術不足，提出一種提高兩相流壓差測量精度的測量方法。
[0007]為實現本專利技術的目的，本專利技術提出一種技術方案來實現：一種提高氣液兩相流壓差測量精度的方法，包括通過引壓管連接在某一兩相流通道的高壓測壓點和低壓測壓點之間的壓差傳感器；壓差傳感器的高壓側和低壓側的任意一側或兩側的引壓管中加入一段帶刻度的透明/半透明直管，壓差傳感器兩側的引壓管保持相同水平高度，連接某個測壓點的引壓管與該測壓點保持相同水平高度。
[0008]該技術方案可分為三種工況來實現。
[0009]對于工況1，用壓差傳感器結合兩段帶刻度的透明/半透明直管來測量兩相流流經某一通道時的壓力差，將壓差傳感器高壓側的引壓管分為三段，一段作為第二高壓引壓管
連接壓差傳感器，另一段作為第一高壓引壓管連接高壓測壓點，中間的一段為高壓側帶刻度的透明/半透明直管；壓差傳感器低壓側的引壓管同樣分為三段，一段作為第二低壓引壓管連接壓差傳感器，另一段作為第一低壓引壓管連接低壓測壓點，中間的一段為低壓側帶刻度的透明/半透明直管；第二高壓引壓管與第二低壓引壓管保持相同水平高度；第一高壓引壓管與高壓測壓點保持相同水平高度；第一低壓引壓管與低壓測壓點保持相同水平高度。
[0010]對于工況2，用壓差傳感器結合一段帶刻度的透明/半透明直管來測量兩相流流經某一通道時的壓力差，將壓差傳感器高壓側的引壓管分為三段，一段作為第二高壓引壓管連接壓差傳感器，另一段作為第一高壓引壓管連接高壓測壓點，中間的一段為高壓側帶刻度的透明/半透明直管；低壓側引壓管與低壓測壓點保持相同水平高度；第二高壓引壓管與低壓側引壓管保持相同水平高度；第一高壓引壓管與高壓測壓點保持相同水平高度。
[0011]對于工況3，用壓差傳感器結合一段帶刻度的透明/半透明直管來測量兩相流流經某一通道時的壓力差，將壓差傳感器低壓側的引壓管分為三段，一段作為第二低壓引壓管連接壓差傳感器，另一段作為第一低壓引壓管連接低壓測壓點，中間的一段為低壓側帶刻度的透明/半透明直管；高壓側引壓管與高壓測壓點保持相同水平高度；第二低壓引壓管與高壓側引壓管保持相同水平高度；第一低壓引壓管與低壓測壓點保持相同水平高度。
[0012]本專利技術采用的兩相流壓差測試系統主要由兩相流流道、高壓兩相流、低壓兩相流、高壓測壓點、第一高壓引壓管、帶刻度的透明/半透明直管，第二高壓引壓管、壓差傳感器、第一低壓引壓管、第二低壓引壓點、低壓測壓點、高壓側引壓管和低壓側引壓管組成；各點之間連接性好，系統氣密性良好。
[0013]進一步的，本專利技術還給出了如下測量方案，該方案通過用直管中液柱帶來的壓差修正壓差傳感器的讀數值，使得測量值更為準確：帶刻度透明管可以水平、豎直或傾斜安裝；對于工況1和工況2，第二高壓引壓管的水平高度高于第一高壓引壓管時高壓側帶刻度的透明/半透明直管的傾斜角為正，豎直時為90
°
，水平時為0
°
，反之為負；對于工況1和工況3，第二低壓引壓管的水平高度高于第一低壓引壓管時低壓側帶刻度的透明/半透明直管的傾斜角為正，豎直時為90
°
，水平時為0
°
，反之為負；壓差傳感器的讀數為ΔP
read
，高壓側帶刻度的透明/半透明直管內液柱的累計高度為ΔH、傾斜角為α，低壓側帶刻度的透明/半透明直管內液柱的累計高度為ΔHT、傾斜角為β；
[0014]數據處理過程如下：
[0015]對于工況1，實際的壓差測量值ΔP
real
應為：ΔP
real
＝ΔP
read
+ρgΔHtanα
?
ρgΔHTtanβ
[0016]對于工況2，實際的壓差測量值ΔP
real
應為：ΔP
real
＝ΔP
read
+ρgΔH tanα
[0017]對于工況3，實際的壓差測量值ΔP
real
應為：ΔP
real
＝ΔP
read
?
ρgΔHTtanβ
[0018]式中ρ是管內液體的密度，由管內飽和壓力查詢物性參數表獲得；
[0019]式中g為當地重力加速度。
[0020]進一步的，高壓測壓點和低壓測壓點兩處的流態可以是氣相、液相和氣液兩相中的任意流態；
[0021]以上讀取透明/半透明直管中的液柱高度的方法可以是目測也可以采用其他技術手段實現。
[0022]與現有技術相比，本專利技術具有的優點：不僅避免了先測壓力絕對值后相減得到壓差值帶來的較大測量誤差，同時修正了直接測量壓差中的系統誤差，可以大大提高兩相流壓差的測量精度，方法簡便易行、可行性較強，應用于實際中對減少工程冗余和發現科學問題都有較好的作用。
附圖說明
[0023]圖1為本專利技術所述測試方法中工況1的原理圖；
[0024]圖2為本專利技術所述測試方法中工況2的原理圖；
[0025]圖3為本專利技術所述測試方法中工況3的原理圖；
[0026]圖中：1
?
兩相流流道，2
?
高壓兩相流，3
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【技術保護點】
【技術特征摘要】
1.一種提高氣液兩相流壓差測量精度的方法，包括通過引壓管連接在某一兩相流通道的高壓測壓點(4)和低壓測壓點(12)之間的壓差傳感器(8)；其特征在于，壓差傳感器(8)的高壓側和低壓側的任意一側或兩側的引壓管中加入一段帶刻度的透明/半透明直管，壓差傳感器(8)兩側的引壓管保持相同水平高度，連接某個測壓點的引壓管與該測壓點保持相同水平高度。2.如權利要求1所述的一種提高氣液兩相流壓差測量精度的方法，其特征在于，用壓差傳感器(8)結合兩段帶刻度的透明/半透明直管來測量兩相流流經某一通道時的壓力差；將壓差傳感器(8)高壓側的引壓管分為三段，一段作為第二高壓引壓管(7)連接壓差傳感器(8)，另一段作為第一高壓引壓管(5)連接高壓測壓點(4)，中間的一段為高壓側帶刻度的透明/半透明直管(6)；壓差傳感器(8)低壓側的引壓管同樣分為三段，一段作為第二低壓引壓管(9)連接壓差傳感器(8)，另一段作為第一低壓引壓管(11)連接低壓測壓點(12)，中間的一段為低壓側帶刻度的透明/半透明直管(10)；第二高壓引壓管(7)與第二低壓引壓管(9)保持相同水平高度；第一高壓引壓管(5)與高壓測壓點(4)保持相同水平高度；第一低壓引壓管(11)與低壓測壓點(12)保持相同水平高度。3.如權利要求1所述的一種提高氣液兩相流壓差測量精度的方法，其特征在于，用壓差傳感器(8)結合一段帶刻度的透明/半透明直管來測量兩相流流經某一通道時的壓力差，將壓差傳感器(8)高壓側引壓管分為三段，一段作為第二高壓引壓管(7)連接壓差傳感器(8)，另一段作為第一高壓引壓管(5)連接高壓測壓點(4)，中間的一段為高壓側帶刻度的透明/半透明直管(6)；低壓側引壓管(13)與低壓測壓點(12)保持相同水平高度；第二高壓引壓管(7)與低壓側引壓管(13)保持相同水平高度；第一高壓引壓管(5)與高壓測壓點(4)保持相同水平高度。4.如權利要求1所述的一種提高氣液兩相流壓差測量精度的方法，其特征在于，用壓差傳感器(8)結合一段帶刻度的透明/半透明直管來測量兩相流流經某一通道時的壓力差，將壓差傳感器(8)低壓側引壓管分為三段，一段作為第二低壓引壓管(9)連接壓差傳感器(8)，另一段作為第一低壓引壓管(11)連接低壓測壓點(12)，中間的一段為低壓側帶刻度的透明/半透明直管(10)；高壓側引壓管(14)與高壓測壓點(4)保持相同水平高度；第二低壓引壓管(9)與高壓側引壓管(14)保持相同水平高度；第一低壓引壓管(11)與低壓測壓點(12)保持相同水平高度。5.根據權利要求2所述的一種提高氣液兩相流壓差測量精度的方法，其特征在于，高壓側、低壓側帶刻度的透明/半透明直管可以水平、豎直或傾斜安裝；第二高壓引壓管(7)的水平高度高于第一高壓引壓管(5)時高壓側帶刻度的透明/半透明直管(6)的傾斜角為正，豎直時為90
°
，水平時為0
°
，反之為負；第二低壓引壓管(9)的水平高度高于第一低壓引壓管(11)時低壓側帶刻度的透明/半...
【專利技術屬性】
技術研發人員：王永輝，雷勇剛，
申請(專利權)人：太原理工大學，
類型：發明
國別省市：
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