一种流体流量测量方法及流量计与流程

本发明涉及流体流量测量技术领域，尤其涉及一种流体流量测量方法及流量计。

背景技术：

流体流量测量在许多领域都必不可少，如流体流量是化工生产过程中的重要参数之一，为了控制生产过程能定态进行，就必须经常了解压强、流量等的操作条件，并加以调节和控制，又如在进行科学实验时，也往往需要准确测定流体流量。测量流量的仪表是多种多样的。目前，由于现场应用情况的工况复杂，环境恶劣，流量计仪表在硬件方面必须具备滤波功能，此外，流量计仪表在软件方面也需进行滤波，软件数字滤波算法主要为来自通讯行业的各种滤波算法。通过上述硬件方面和软件方面的滤波，使得流量计仪表的读数的准确性在一定程度上得到了保障。

但是，现有的流量计软件滤波方案基本都是根据通用的信号处理技术进行滤波，很少根据流量计仪表所应用的流量行业的特点进行滤波；有时现场的流量测量条件情况很不利于测量的进行，比如现场出现流体流量有脉动、流体介质有往复回流、流体有整体动荡或者现场空间有电磁干扰等复杂工况，使得流量计读数跳变。

也就是说，现有技术中存在流量计无法在现场条件恶劣(如现场的流量测量条件情况很不利)，干扰严重而引起流量计读数跳变的情况下进行正常流量测量的技术问题。

技术实现要素：

本发明针对现有技术中存在的，流量计无法在现场条件恶劣(如现场的流量测量条件情况很不利)，干扰严重而引起流量计读数跳变的情况下进行正常流量测量的技术问题，提供一种流体流量测量方法及流量计，实现了在恶劣的现场流量测量条件下输出正确且有效的流量读数，以反映流程的流量真实情况的技术效果。

一方面，本发明实施例提供了一种流体流量测量方法，应用于一流量计中，所述流体流量测量方法包括步骤：

S1、在所述流量计启动后，对流体流量进行测量，以获取原始测量数据；

S2、评价所述原始测量数据的合理程度，获得评价结果；

S3、基于所述评价结果确定所述原始测量数据中的有效数据，并基于所述有效数据输出最终流量读数。

可选的，所述流量计包括第一存储单元，所述原始测量数据包括基础队列数据和当前测量数据，所述步骤S1包括以下子步骤：

S11、在所述流量计启动后，对流体流量进行测量，获取所述基础队列数据，并将所述基础队列数据存入所述第一存储单元；

S12、在所述基础队列数据保存完毕之后，获取所述当前测量数据。

可选的，所述步骤S2包括以下子步骤：

S21、基于所述基础队列数据，计算获得参考数据；

S22、计算所述当前测量数据相对于所述参考数据的变化率，并基于所述变化率评价所述当前测量数据和所述基础队列数据的合理程度，获得所述评价结果。

可选的，所述子步骤S22包括以下次子步骤：

S221、计算所述当前测量数据相对于所述参考数据的变化率，判断所述变化率是否小于等于一预设值，获得第一判断结果；

S222、当所述第一判断结果为是时，获得表明所述当前测量数据为有效数据的评价结果。

可选的，所述流量计还包括与所述第一存储单元不同的第二存储单元，所述原始测量数据还包括存储于所述第二存储单元中的异常数据，在执行所述次子步骤S221之后，所述子步骤S22还包括以下次子步骤：

S223、当所述第一判断结果为否时，确定所述当前测量数据为异常数据，并将所述当前测量数据存入所述第二存储单元；

S224、在所述当前测量数据保存完毕后，统计并判断所述第二存储单元中是否连续存入预设个数的异常数据，获得第二判断结果；

S225、当所述第二判断结果为是时，获得表明所述第二存储单元中的异常数据为有效数据的评价结果，以及当所述第二判断结果为否时，获得表明所述当前测量数据为异常数据和所述基础队列数据为有效数据的评价结果。

另一方面，本发明实施例还提供了一种流量计，包括：

原始测量数据获取单元，用于在所述流量计启动后，对流体流量进行测量，以获取原始测量数据；

合理程度评价单元，用于评价所述原始测量数据的合理程度，获得评价结果；

流量读数输出单元，用于基于所述评价结果确定所述原始测量数据中的有效数据，并基于所述有效数据输出最终流量读数。

可选的，所述流量计包括第一存储单元，所述原始测量数据包括基础队列数据和当前测量数据，所述原始测量数据获取单元包括：

第一数据获取子单元，用于在所述流量计启动后，对流体流量进行测量，获取所述基础队列数据，并将所述基础队列数据存入所述第一存储单元；

第二数据获取子单元，用于在所述基础队列数据保存完毕之后，获取所述当前测量数据。

可选的，所述合理程度评价单元包括：

参考数据计算子单元，用于基于所述基础队列数据，计算获得参考数据；

变化率计算评价子单元，用于计算所述当前测量数据相对于所述参考数据 的变化率，并基于所述变化率评价所述当前测量数据和所述基础队列数据的合理程度，获得所述评价结果。

可选的，所述变化率计算评价子单元包括：

第一判断模块，用于计算所述当前测量数据相对于所述参考数据的变化率，判断所述变化率是否小于等于一预设值，获得第一判断结果；

第一评价模块，用于当所述第一判断结果为是时，获得表明所述当前测量数据为有效数据的评价结果。

可选的，所述流量计还包括与所述第一存储单元不同的第二存储单元，所述原始测量数据还包括存储于所述第二存储单元中的异常数据，所述变化率计算评价子单元还包括：

确定模块，用于在所述第一判断模块获得所述第一判断结果，且所述第一判断结果为否时，确定所述当前测量数据为异常数据，并将所述当前测量数据存入所述第二存储单元；

第二判断模块，用于在所述当前测量数据保存完毕后，统计并判断所述第二存储单元中是否连续存入预设个数的异常数据，获得第二判断结果；

第二评价模块，用于当所述第二判断结果为是时，获得表明所述第二存储单元中的异常数据为有效数据的评价结果，以及当所述第二判断结果为否时，获得表明所述当前测量数据为异常数据和所述基础队列数据为有效数据的评价结果。

本发明提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

由于在本发明中，在进行流量测量时，通过对原始测量数据的合理程度进行评价，获得评价结果，并基于所述评价结果确定所述原始测量数据中的有效数据，并基于所述有效数据输出最终流量读数；有效地解决了现有技术中流量计无法在现场条件恶劣(如现场的流量测量条件情况很不利)，干扰严重而引起流量计读数跳变的情况下进行正常流量测量的技术问题，实现了在恶劣的现场流量测量条件下(如流体流量有脉动、流体介质有回流或者动荡、空间有电 磁干扰等复杂工况)，且在不改造工艺过程情况下，能排除干扰，输出正确且有效的流量读数，以反映流程的流量真实情况的技术效果。

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，下面将对实施例或现有技术描述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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的第一种流体流量测量方法流程图；

图2为本发明实施例提供的第二种流体流量测量方法流程图；

图3为本发明实施例提供的第三种流体流量测量方法流程图；

图4为本发明实施例提供的第一种流量计结构框图；

图5为本发明实施例提供的第二种流量计结构框图。

具体实施方式

本发明实施例通过提供一种流体流量测量方法，解决了现有技术中存在的流量计无法在现场条件恶劣(如现场的流量测量条件情况很不利)，干扰严重而引起流量计读数跳变的情况下进行正常流量测量的技术问题，实现了在恶劣的现场流量测量条件下输出正确且有效的流量读数，以反映流程的流量真实情况的技术效果。

本发明实施例的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：

本发明实施例提供了一种流体流量测量方法，应用于一流量计中，所述流体流量测量方法包括步骤：S1、在所述流量计启动后，对流体流量进行测量，以获取原始测量数据；S2、评价所述原始测量数据的合理程度，获得评价结果；S3、基于所述评价结果确定所述原始测量数据中的有效数据，并基于所述有效数据输出最终流量读数。

可见，在本发明实施例中，在进行流量测量时，通过对原始测量数据的合理程度进行评价，获得评价结果，并基于所述评价结果确定所述原始测量数据中的有效数据，并基于所述有效数据输出最终流量读数；有效地解决了现有技术中流量计无法在现场条件恶劣(如现场的流量测量条件情况很不利)，干扰严重而引起流量计读数跳变的情况下进行正常流量测量的技术问题，实现了在恶劣的现场流量测量条件下(如流体流量有脉动、流体介质有回流或者动荡、空间有电磁干扰等复杂工况)，且在不改造工艺过程情况下，能排除干扰，输出正确且有效的流量读数，以反映流程的流量真实情况的技术效果。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明，应当理解本发明实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本发明实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。

实施例一

请参考图1，本发明实施例提供了一种流体流量测量方法，应用于一流量计中，所述流体流量测量方法包括步骤：

S1、在所述流量计启动后，对流体流量进行测量，以获取原始测量数据；

S2、评价所述原始测量数据的合理程度，获得评价结果；

S3、基于所述评价结果确定所述原始测量数据中的有效数据，并基于所述有效数据输出最终流量读数。

在具体实施过程中，虽然流量计的测量现场的条件由于多种突发情况(如流体流量有脉动、流体介质有回流或动荡、空间有电磁干扰等复杂工况)而发生变化，但是流量测量领域的实践宗旨认为：在一般情况下，工艺流程中的流量不会发生突变，即要求流量计能够判断测量现场的测量条件变化的有效性，并输出能够反映测量现场真实情况的流量读数，具体包括：1)当判断确定出测量现场发生突变的时间很短、往复次数少时，不将在突变时测量获得的数据作为有效数据进行输出，2)当判断确定出测量现场发生突变的时间持续时间 较长、往复频繁时，将在突变时测量获得的数据作为有效数据进行输出。为实现这一目的，本申请给出了如上述步骤S1～S3所描述的技术方案，即在流量测量的过程中，流量计需要采集多个流量测量数据(即所述原始测量数据)，通过评价这些流量测量数据的合理程度，从而从所述多个流量测量数据中选取有效数据，并基于确定的有效数据输出最终流量读数；具体的，通常取这些有效数据的平均值作为最终流量读数进行输出。

下面结合流量计获取所述原始测量数据和输出流量读数的动态过程，对本方案进行具体介绍：

首先，对于上述步骤S1：所述流量计包括第一存储单元，所述原始测量数据包括基础队列数据和当前测量数据，请参考图2，所述步骤S1包括以下子步骤：

S11、在所述流量计启动后，对流体流量进行测量，获取所述基础队列数据，并将所述基础队列数据存入所述第一存储单元；

S12、在所述基础队列数据保存完毕之后，获取所述当前测量数据。

进一步，对于上述步骤S2：仍请参考图2，所述步骤S2包括以下子步骤：

S21、基于所述基础队列数据，计算获得参考数据；

S22、计算所述当前测量数据相对于所述参考数据的变化率，并基于所述变化率评价所述当前测量数据和所述基础队列数据的合理程度，获得所述评价结果。

具体的，在所述流量计启动测量周期后，流量计首先测量获取一组测量数据(即所述基础队列数据)，并将其存入所述第一存储单元，所述一组测量数据的个数与所述第一存储单元的深度相同，如均为20。在测量初始阶段，所述基础队列数据设定为有效数据，以所述基础队列数据的平均值作为流量计的流量读数进行输出；在后续测量过程中，流量计继续测量流量并获取所述当前测量数据，以所述基础队列数据的平均值为所述参考数据，计算所述当前测量数据相对于所述参考数据的变化率，并基于所述变化率评价所述当前测量数据和 所述基础队列数据的合理程度。

在具体实施过程中，通过将所述当前测量数据相对于所述参考数据的变化率与一预设值进行比较来评价所述当前测量数据和所述基础队列数据的合理程度。具体的，请参考图3，所述子步骤S22包括次子步骤：S221、计算所述当前测量数据相对于所述参考数据的变化率，判断所述变化率是否小于等于一预设值，获得第一判断结果；S222、当所述第一判断结果为是时，获得表明所述当前测量数据为有效数据的评价结果。

具体的，上述已说明，在流量行业的一般情况下，工艺流程中的流量不会发生突变，在实际操作中，当所测量获得的当前测量数据相对于所述参考数据的变化率不超过一定幅度(不高于20％或者不低于20％的所述参考数据)时，那么可确定所述当前测量数据为有效数据；进一步，执行步骤S3，即将所述第一存储单元中所述基础队列数据中原存储的一个有效数据删除(通常为存储单元的第一位数据)，并将所述当前测量数据存入所述第一存储单元(通常所述当前测量数据补入存储单元的最后一位)，即所述当前测量数据成为基础队列数据中的一个有效数据，获得新的基础队列数据，同时基于新的基础队列数据求平均值，并以此平均值作为最终流量读数输出。

相对的，在实际测量过程中，所述当前测量数据相对于所述参考数据的变化率存在过大的情况，则认为所述当前测量数据为无效数据，并排除该数据，但是这一操作存在一定的风险，例如，在实际应用中因为特别需要，对工艺管道进行高压冲洗或者洗涤除垢消毒等操作，或者生产出现异常情况，工艺管道中流体流量会发生突变，使流量瞬时值发生剧烈变化，这时需要流量计能够反应出这一剧烈变化，以反映工艺管道中流体流量的真实情况。对此，为了能够在获取突变流量测量数据超过一定时间和重复程度时，确定工况流量真正发生了剧烈变化，并输出针对该工况的有效流量读数，并反映流程的流量真实情况。对此，在本申请的另一实施方案中，所述流量计还包括与所述第一存储单元不同的第二存储单元，所述原始测量数据还包括存储于所述第二存储单元中的异 常数据，仍请参考图3，在执行所述次子步骤S221之后，所述子步骤S22还包括以下次子步骤：

S223、当所述第一判断结果为否时，确定所述当前测量数据为异常数据，并将所述当前测量数据存入所述第二存储单元；

S224、在所述当前测量数据保存完毕后，统计并判断所述第二存储单元中是否连续存入预设个数的异常数据，获得第二判断结果；

S225、当所述第二判断结果为是时，获得表明所述第二存储单元中的异常数据为有效数据的评价结果，以及当所述第二判断结果为否时，获得表明所述当前测量数据为异常数据和所述基础队列数据为有效数据的评价结果。

具体而言，当测量获得的当前测量数据相对于所述参考数据的变化率超过一定幅度(如高于20％或者低于20％的所述参考数据)时，将所述当前测量数据存入所述第二存储单元，接着统计并判断所述第二存储单元中是否连续存入预设个数的异常数据；一方面，当确定所述第二存储单元中连续存入预设个数(如15、20等)的异常数据时，确定所述第二存储单元中预设个数的异常数据为有效数据，此时在执行步骤S3时，选取所述第二存储单元中的部分或全部数据替换所述第一存储单元中的相同个数的测量数据，接着对所述第一存储单元中的测量数据求平均值，并以该平均值作为最终流量读数进行输出；另一方面，当确定所述第二存储单元中未连续存入预设个数的异常数据时，确定所述当前测量数据为异常数据以及所述基础队列数据为有效数据，并以所述基础队列数据的平均值作为最终流量读数进行输出。在具体实施过程中，所述流量计不断获取新的当前测量数据，并进行如上所述的合理程度评价操作，进而输出最终流量读数。

总而言之，通过实施本申请方案，在进行流量测量时，通过对原始测量数据的合理程度进行评价，获得评价结果，并基于所述评价结果确定所述原始测量数据中的有效数据，并基于所述有效数据输出最终流量读数；有效地解决了现有技术中流量计无法在现场条件恶劣(如现场的流量测量条件情况很不利)， 干扰严重而引起流量计读数跳变的情况下进行正常流量测量的技术问题，实现了在恶劣的现场流量测量条件下(如流体流量有脉动、流体介质有回流或者动荡、空间有电磁干扰等复杂工况)，能排除干扰，输出正确且有效的流量读数，以反映流程的流量真实情况的技术效果。另外，采用本申请方案不需要通过增加功能部件、改变管道构成、降低空间的电磁干扰等方式来保证流量计测量读书的准确性，进而不会对流程工艺造成过于复杂的负面影响，也不需要付出较高的设备和建造成本。

实施例二

基于同一发明构思，请参考图4，本发明实施例还提供了一种流量计，包括：

原始测量数据获取单元41，用于在所述流量计启动后，对流体流量进行测量，以获取原始测量数据；

合理程度评价单元42，用于评价所述原始测量数据的合理程度，获得评价结果；

流量读数输出单元43，用于基于所述评价结果确定所述原始测量数据中的有效数据，并基于所述有效数据输出最终流量读数。

在具体实施过程中，请参考图5，所述流量计包括第一存储单元44，所述原始测量数据包括基础队列数据和当前测量数据，原始测量数据获取单元41包括：

第一数据获取子单元411，用于在所述流量计启动后，对流体流量进行测量，获取所述基础队列数据，并将所述基础队列数据存入第一存储单元44；

第二数据获取子单元412，用于在所述基础队列数据保存完毕之后，获取所述当前测量数据。

进一步，仍请参考图5，合理程度评价单元42包括：

参考数据计算子单元421，用于基于所述基础队列数据，计算获得参考数据；

变化率计算评价子单元422，用于计算所述当前测量数据相对于所述参考数据的变化率，并基于所述变化率评价所述当前测量数据和所述基础队列数据的合理程度，获得所述评价结果。

进一步，请继续参考图5，变化率计算评价子单元422包括：

第一判断模块4221，用于计算所述当前测量数据相对于所述参考数据的变化率，判断所述变化率是否小于等于一预设值，获得第一判断结果；

第一评价模块4222，用于当所述第一判断结果为是时，获得表明所述当前测量数据为有效数据的评价结果。

另外，仍请参考图5，所述流量计还包括与第一存储单元44不同的第二存储单元45，所述原始测量数据还包括存储于第二存储单元45中的异常数据，变化率计算评价子单元422还包括：

确定模块4223，用于在第一判断模块4221获得所述第一判断结果，且所述第一判断结果为否时，确定所述当前测量数据为异常数据，并将所述当前测量数据存入第二存储单元45；

第二判断模块4224，用于在所述当前测量数据保存完毕后，统计并判断第二存储单元45中是否连续存入预设个数的异常数据，获得第二判断结果；

第二评价模块4225，用于当所述第二判断结果为是时，获得表明第二存储单元45中的异常数据为有效数据的评价结果，以及当所述第二判断结果为否时，获得表明所述当前测量数据为异常数据和所述基础队列数据为有效数据的评价结果。

根据上面的描述，上述流量计用于实现上述流体流量测量方法，所以，该流量计的工作过程与上述方法的一个或多个实施例一致，在此就不再一一赘述了。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包 含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。