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申请/专利权人:青岛澳威流体计量有限公司;中国石油天然气股份有限公司广东销售分公司
摘要:本发明公开了一种基于科里奥利力的石油石化流量计校准方法,涉及流量计校准技术领域。该方法通过获取流量计的振动数据、环境温度数据、测量数据、流体粘度数据、流体物性数据和环境数据,分别获得振动健康指标、测量性能健康指标、流体物性健康指标和环境适应性健康指标。然后计算流量计综合健康指数,并获取流量计的元数据、历史校准数据和实时测量参数,构建基于元学习的流量计自适应校准模型,对石油石化流量计进行自适应校准。本发明能够实现流量计的全生命周期健康管理,提高流量计的测量精度和可靠性,降低流量计维护成本。
主权项:1.一种基于科里奥利力的石油石化流量计校准方法,其特征在于,包括:步骤S10:获取石油石化流量计的振动数据和环境温度数据,根据所述振动数据和环境温度数据获得振动健康指标;步骤S20,获取石油石化流量计的测量数据和流体的粘度数据,根据测量数据和流体的粘度数据获得测量性能健康指标;步骤S30,获取石油石化流量计的流体物性数据和环境数据,根据流体物性数据和环境数据获得流体物性健康指标和环境适应性健康指标;步骤S40,判断流体物性健康指标和环境适应性健康指标是否在正常范围内,如果流体物性健康指标和环境适应性健康指标均在正常范围内则转至步骤S50,否则,对流量计进行检修和维护,然后转至步骤S30;步骤S50:根据振动健康指标、测量性能健康指标、流体物性健康指标和环境适应性健康指标获得流量计综合健康指数;所述流量计综合健康指数由振动健康指标、测量性能健康指标、流体物性健康指标和环境适应性健康指标加权求和而得;步骤S60:获取流量计的元数据、历史校准数据和实时测量参数;步骤S70:根据流量计的元数据、历史校准数据和实时测量参数构建基于元学习的流量计自适应校准模型,基于流量计自适应校准模型对石油石化流量计进行自适应校准;所述步骤S10包括:步骤S11,在流量计的关键部位安装振动传感器和温度传感器,实时采集流量计的初始振动数据和环境温度数据;步骤S12,在不同温度条件下对振动传感器进行标定试验,获得振动传感器的温度-灵敏度曲线;步骤S13,根据温度传感器的测量值,利用所述温度-灵敏度曲线,计算当前温度下振动传感器的实际灵敏度,得到温度补偿系数;步骤S14,利用所述温度补偿系数对初始振动数据进行修正,得到温度补偿后的振动数据;步骤S15,根据温度补偿后的振动数据,获得振动健康指标;步骤S16,判断振动健康指标是否在振动健康阈值范围内,如果在范围内则转至步骤S20,否则,进行振动健康指标异常处理,然后转至步骤S11;所述根据温度补偿后的振动数据获得振动健康指标的方法为以下的一种或多种:基于机器学习的方法、基于信号处理的方法、基于专家知识的方法、基于物理模型的方法;所述获得振动健康指标的物理模型有三个振动分量,所述三个振动分量包含第一振动分量、第二振动分量和第三振动分量,所述第一振动分量与振动加速度相关,所述第二振动分量与振动速度相关,所述第三振动分量与振动位移相关;所述步骤S20包括:步骤S21,获取石油石化流量计的测量数据和流体的粘度数据,分析粘度数据与测量误差之间的定性关系,构建粘度补偿模型;步骤S22,根据粘度补偿模型对流量计的测量数据进行修正,获得修正后的测量数据;步骤S23,基于修正后的测量数据获得测量性能健康指标;所述基于修正后的测量数据获得测量性能健康指标的方法为以下的一种或多种:基于统计学的方法、基于故障诊断的方法、基于可靠性分析的方法、基于物理模型的方法;步骤S24,判断测量性能健康指标是否在测量性能健康阈值范围内,如果在范围内则转至步骤S30,否则,进行测量性能健康指标异常处理,然后转至步骤S21;所述基于物理模型的方法包括:测量性能健康指标由两个性能分量相乘得到,所述两个性能分量包含第一性能分量和第二性能分量,所述第一性能分量与质量流量和体积流量相关,所述第二性能分量与密度相关;所述根据流体物性数据获得流体物性健康指标的方法为以下的一种或多种:基于物理建模的方法和基于实验测试的方法;基于物理建模获得流体物性健康指标的方法包括:流体物性健康指标由三个物性分量相乘得到,所述三个物性分量包含第一物性分量、第二物性分量和第三物性分量,所述第一物性分量与粘度、温度和压力相关,所述第二物性分量与流体声速相关,所述第三物性分量与衰减系数相关;根据环境数据获得环境适应性健康指标的方法为以下的一种或多种:基于加速寿命试验的方法、基于现场监测的方法、基于仿真分析的方法、基于物理模型的方法。
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