一种原级标准装置快速换向阀换向动作监控系统的制作方法

本技术涉及天然气计量，尤其涉及一种原级标准装置快速换向阀换向动作监控系统。

背景技术：

1、目前，在高压天然气流量量值传递体系中，原级标准装置可用于复现高压天然气的质量流量量值，并可作为单位最高计量标准对次级标准中的临界流文丘里喷嘴进行校准。因此，原级标准装置的示数对于量值传递体系具有重要意义。快速换向阀的动作可改变进入原级标准装置球罐的气体质量，是影响原级系统准确性的重要因素。通过长时间的调整测试，快速换向阀动作可基本确保满足计量要求。但是，进行大流量临界流文丘里喷嘴测试时发现，下游阀门开度不合理会导致临界流文丘里喷嘴背压比超限并进入失速状态，进而使测试结果出现偏差。此外，快速换向阀的动作时间设置不合理会导致本该进入球罐的气体提前进入了出站管路，进入球罐的气体质量测量值相较于实际流经临界流文丘里喷嘴的气体总质量偏小，进而对临界流文丘里喷嘴测试结果和量值传递过程产生较大影响。

技术实现思路

1、本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种原级标准装置快速换向阀换向动作监控系统。

2、本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种原级标准装置快速换向阀换向动作监控系统，包括：电动球阀、临界流文丘里喷嘴、压力快速采集模块、第一快速换向阀、第二快速换向阀、球罐、称重系统、出站管线，所述电动球阀通过管路与所述临界流文丘里喷嘴连接，所述临界流文丘里喷嘴通过管路分别与所述第一快速换向阀以及所述第二快速换向阀连接，所述压力快速采集模块与所述临界流文丘里喷嘴和所述第一快速换向阀之间的管路连接，所述第一快速换向阀通过管路与所述出站管线连接，所述出站管线上设有截止阀；所述第二快速换向阀通过管路与所述球罐连接，所述球罐安装在所述称重系统上。

3、采用本实用新型技术方案的有益效果是：通过快速换向阀位置处的压力快速采集模块实时监测每次测试时临界流文丘里喷嘴下游压力数据，用户可以根据压力数据计算得到临界流文丘里喷嘴的背压比，及时手动调整阀门开度，尽可能降低初始背压比，为下游阀门的开度调整和快速换向阀的动作时间差调整提供数据支撑，有效减小了产生失速的概率和失速对测试结果的影响。解决大流量临界流文丘里喷嘴测试时可能出现的背压比超限和临界流文丘里喷嘴失速问题，同时减小对临界流文丘里喷嘴测试结果和量值传递过程的影响。

4、进一步地，所述第一快速换向阀以及所述第二快速换向阀为气液联动快速换向阀。

5、采用上述进一步技术方案的有益效果是：快速换向阀为切换气体流向的阀门，便于对快速换向阀进行准确调整，便于对快速换向阀进行自动控制。

6、进一步地，还包括：用于根据临界流文丘里喷嘴下游压力计算临界流文丘里喷嘴的背压比的控制系统，所述控制系统分别与所述电动球阀、所述压力快速采集模块、所述第一快速换向阀、所述第二快速换向阀、所述称重系统、所述截止阀连接。

7、采用上述进一步技术方案的有益效果是：控制系统用于控制原级标准装置的各个阀门。通过控制系统，自动根据压力数据计算得到临界流文丘里喷嘴的背压比，并自动调整阀门开度，提高自动化。

8、进一步地，所述控制系统连接有计时系统、液压系统以及在线色谱仪。

9、采用上述进一步技术方案的有益效果是：计时系统用于测量气体进入球罐的时间。液压系统用于提供液压动力。在线色谱仪用于采集气体组成成分。

10、进一步地，所述电动球阀和所述临界流文丘里喷嘴之间的管路上设有第一压力变送器、第一温度变送器，所述临界流文丘里喷嘴和所述压力快速采集模块之间的管路上设有第二压力变送器，所述压力快速采集模块和所述第一快速换向阀之间的管路上设有第二温度变送器，所述第一快速换向阀和所述出站管线之间的管路上设有第一两位阀，所述第一两位阀为电动两位阀，所述压力快速采集模块和所述第二快速换向阀之间的管路上设有第二两位阀，所述第二快速换向阀和所述球罐之间的管路上设有第三压力变送器、第三温度变送器、快速接头以及第三两位阀，所述第三两位阀位于所述快速接头和所述球罐之间，所述第三压力变送器以及所述第三温度变送器位于所述第二快速换向阀和所述快速接头之间。

11、采用上述进一步技术方案的有益效果是：压力变送器以及温度变送器分别用于测量压力和温度并将数据传输至数据采集系统。便于对不同位置的压力以及温度进行采集，便于对不同位置的压力以及温度进行监控。

12、进一步地，所述球罐连接有放空系统，所述放空系统连接有放空管线。

13、采用上述进一步技术方案的有益效果是：放空系统用于对球罐进行放空，防止球罐过压。提高系统的稳定性以及可靠性。

14、进一步地，所述放空系统包括：第一隔膜阀、第二隔膜阀以及安全阀，所述第一隔膜阀的一端与所述球罐连接，所述第一隔膜阀的另一端与所述第二隔膜阀的一端连接，所述第二隔膜阀的另一端与所述放空管线连接，所述安全阀的两端一一对应与所述第一隔膜阀的一端以及所述第二隔膜阀的另一端连接。

15、采用上述进一步技术方案的有益效果是：隔膜阀以及安全阀用于对球罐进行放空，防止球罐过压。提高系统的稳定性以及可靠性。

16、进一步地，所述电动球阀、所述第一快速换向阀以及所述第二快速换向阀均为两位阀。

17、采用上述进一步技术方案的有益效果是：便于快速实现全开和全关功能。

18、进一步地，所述称重系统为陀螺电子秤。

19、本实用新型附加的方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型实践了解到。

技术特征：

1.一种原级标准装置快速换向阀换向动作监控系统，其特征在于，包括：电动球阀、临界流文丘里喷嘴、压力快速采集模块、第一快速换向阀、第二快速换向阀、球罐、称重系统、出站管线，所述电动球阀通过管路与所述临界流文丘里喷嘴连接，所述临界流文丘里喷嘴通过管路分别与所述第一快速换向阀以及所述第二快速换向阀连接，所述压力快速采集模块与所述临界流文丘里喷嘴和所述第一快速换向阀之间的管路连接，所述第一快速换向阀通过管路与所述出站管线连接，所述出站管线上设有截止阀；所述第二快速换向阀通过管路与所述球罐连接，所述球罐安装在所述称重系统上。

2.根据权利要求1所述的一种原级标准装置快速换向阀换向动作监控系统，其特征在于，所述第一快速换向阀以及所述第二快速换向阀为气液联动快速换向阀。

3.根据权利要求1所述的一种原级标准装置快速换向阀换向动作监控系统，其特征在于，还包括：用于根据临界流文丘里喷嘴下游压力计算临界流文丘里喷嘴的背压比的控制系统，所述控制系统分别与所述电动球阀、所述压力快速采集模块、所述第一快速换向阀、所述第二快速换向阀、所述称重系统、所述截止阀连接。

4.根据权利要求3所述的一种原级标准装置快速换向阀换向动作监控系统，其特征在于，所述控制系统连接有计时系统、液压系统以及在线色谱仪。

5.根据权利要求1所述的一种原级标准装置快速换向阀换向动作监控系统，其特征在于，所述电动球阀和所述临界流文丘里喷嘴之间的管路上设有第一压力变送器、第一温度变送器，所述临界流文丘里喷嘴和所述压力快速采集模块之间的管路上设有第二压力变送器，所述压力快速采集模块和所述第一快速换向阀之间的管路上设有第二温度变送器，所述第一快速换向阀和所述出站管线之间的管路上设有第一两位阀，所述第一两位阀为电动两位阀，所述压力快速采集模块和所述第二快速换向阀之间的管路上设有第二两位阀，所述第二快速换向阀和所述球罐之间的管路上设有第三压力变送器、第三温度变送器、快速接头以及第三两位阀，所述第三两位阀位于所述快速接头和所述球罐之间，所述第三压力变送器以及所述第三温度变送器位于所述第二快速换向阀和所述快速接头之间。

6.根据权利要求1所述的一种原级标准装置快速换向阀换向动作监控系统，其特征在于，所述球罐连接有放空系统，所述放空系统连接有放空管线。

7.根据权利要求6所述的一种原级标准装置快速换向阀换向动作监控系统，其特征在于，所述放空系统包括：第一隔膜阀、第二隔膜阀以及安全阀，所述第一隔膜阀的一端与所述球罐连接，所述第一隔膜阀的另一端与所述第二隔膜阀的一端连接，所述第二隔膜阀的另一端与所述放空管线连接，所述安全阀的两端一一对应与所述第一隔膜阀的一端以及所述第二隔膜阀的另一端连接。

8.根据权利要求1所述的一种原级标准装置快速换向阀换向动作监控系统，其特征在于，所述电动球阀、所述第一快速换向阀以及所述第二快速换向阀均为两位阀。

9.根据权利要求1所述的一种原级标准装置快速换向阀换向动作监控系统，其特征在于，所述称重系统为陀螺电子秤。

技术总结本技术提供了一种原级标准装置快速换向阀换向动作监控系统。一种原级标准装置快速换向阀换向动作监控系统，包括：电动球阀、临界流文丘里喷嘴、压力快速采集模块、第一快速换向阀、第二快速换向阀、球罐、称重系统、出站管线，所述电动球阀通过管路与所述临界流文丘里喷嘴连接，所述临界流文丘里喷嘴通过管路分别与所述第一快速换向阀以及所述第二快速换向阀连接，所述压力快速采集模块与所述临界流文丘里喷嘴和所述第一快速换向阀之间的管路连接，所述第一快速换向阀通过管路与所述出站管线连接，所述出站管线上设有截止阀；所述第二快速换向阀通过管路与所述球罐连接，所述球罐安装在所述称重系统上。技术研发人员：韩巍,郑宏伟,陆玉城,郭哲,刘译文,姜宇文,张宇光,孙楠,黄冠文,钱星,符少权,郭涛受保护的技术使用者：国家石油天然气管网集团有限公司技术研发日：20231101技术公布日：2024/5/10