一种气体流量监测系统和方法与流程

本发明实施例涉及气体监测，尤其涉及一种气体流量监测系统和方法。

背景技术：

1、盐岩具有渗透率低、孔隙度小等特性，地下盐岩层被用于建设盐穴储气库、储氦库、储氢库等。盐岩渗透率是评价盐穴储气库是否适宜储存天然气等物质的重要参数。准确获得盐岩的渗透率对预测天然气在盐穴中的渗流规律和泄漏率至关重要。基于稳态法测试盐岩渗透率时，需要实时监测气体流量。

2、然而，由于盐岩极其致密，渗透率小于10-20m2，在渗透率测试过程中产生的气体流量非常小，现有气体流量计难以准确监测到气体流量，导致盐岩的渗透率难以被准确获得。

3、因此，本申请提出一种气体流量监测系统，实现获取待测气体的准确气体流量。

技术实现思路

1、本发明提供一种气体流量监测系统和方法，以实现获取待测气体的准确气体流量。

2、第一方面，本发明实施例提供了一种气体流量监测系统，包括：保温箱、设置于所述保温箱内的排气管、三个体积依次递增的气罐、压力传感器和温度传感器以及设置于保温箱外的控制器，各所述气罐通过对应的阀门与所述排气管联通，待测气体通过所述排气管排入至少一个所述气罐，所述压力传感器用于监测所述待测气体的压力数据，所述温度传感器用于监测所述待测气体所处环境的温度数据，所述控制器与所述压力传感器和所述温度传感器通信连接，所述控制器用于根据所述待测气体的属性信息、所述压力数据、所述温度数据、所述排气管的总体积、已排入气体的气罐的总体积以及监测时间确定所述待测气体的实时流量。

3、本发明实施例的技术方案，提供一种气体流量监测系统，包括：保温箱、设置于所述保温箱内的排气管、三个体积依次递增的气罐、压力传感器和温度传感器以及设置于保温箱外的控制器，各所述气罐通过对应的阀门与所述排气管联通，待测气体通过所述排气管排入至少一个所述气罐，所述压力传感器用于监测所述待测气体的压力数据，所述温度传感器用于监测所述待测气体所处环境的温度数据，所述控制器与所述压力传感器和所述温度传感器通信连接，所述控制器用于根据所述待测气体的属性信息、所述压力数据、所述温度数据、所述排气管的总体积、已排入气体的气罐的总体积以及监测时间确定所述待测气体的实时流量。上述技术方案，待测气体通过排气管排入气罐之后，控制器根据压力传感器获取到的初始压力数据和实时压力数据、温度传感器获取到的初始温度数据和实时温度数据、排气管的总体积、已排入气体的气罐的总体积以及根据压力传感器获取到初始压力数据和实时压力数据的时间差或者温度传感器获取到初始温度数据和实时温度数据的时间差确定待测气体的实时流量，实现待测气体的实时流量的精准测量。

4、进一步地，所述压力数据包括获取于开启监测时的初始压力数据和获取于当前时刻的实时压力数据，所述温度数据包括获取于开启监测时的初始温度数据和获取于当前时刻的实时温度数据。

5、进一步地，所述控制器还用于根据所述实时压力数据确定各所述气罐对应阀门的开闭状态，并根据各所述阀门的开闭状态控制开启或者关闭各所述阀门。

6、进一步地，所述待测气体的所述属性信息至少包括摩尔质量和气体密度。

7、进一步地，还包括：电磁阀，所述电磁阀设置在所述排气管的出口处。

8、进一步地，还包括：显示器，所述显示器设置在所述保温箱外，与所述控制器电连接，用于显示所述待测气体的所述压力数据、所述温度数据和所述实时流量。

9、第二方面，本发明实施例还提供了一种气体流量监测方法，应用于如第一方面任一所述的气体流量监测系统，所述方法包括：

10、基于压力传感器获取待测气体的初始压力数据和实时压力数据，基于温度传感器获取所述待测气体所处环境的初始温度数据和实时温度数据；

11、根据所述实时压力数据确定各所述气罐对应阀门的开闭状态，基于各所述阀门的开闭状态控制开启或者关闭各所述阀门；

12、确定所述待测气体的属性信息之后，根据所述待测气体的所述属性信息、所述初始压力数据、所述实时压力数据、所述初始温度数据、所述实时温度数据、所述排气管的总体积、开闭状态为开启的阀门对应气罐的总体积以及监测时间确定所述待测气体的实时流量，其中，所述监测时间是根据所述压力传感器获取所述待测气体的所述初始压力数据和所述实时压力数据的时间确定的，或者是根据所述温度传感器获取所述待测气体所处环境的所述初始温度数据和所述实时温度数据的时间确定的。

13、进一步地，根据所述实时压力数据确定各所述气罐对应阀门的开闭状态，包括：

14、如果所述实时压力数据不大于第一压力阈值，则确定第一气罐对应阀门的开闭状态为开启，第二气罐和第三气罐对应阀门的开闭状态为关闭，其中，所述第一气罐、所述第二气罐和所述第三气罐的体积依次递增；

15、如果所述实时压力数据大于所述第一压力阈值并且不大于第二压力阈值，则确定所述第一气罐和所述第二气罐对应阀门的开闭状态为开启，所述第三气罐对应阀门的开闭状态为关闭；

16、如果所述实时压力数据大于所述第二压力阈值，则确定所述第一气罐、所述第二气罐和所述第三气罐对应阀门的开闭状态为开启。

17、进一步地，根据所述待测气体的所述属性信息、所述初始压力数据、所述实时压力数据、所述初始温度数据、所述实时温度数据、所述排气管的总体积、开启状态的阀门对应气罐的总体积以及监测时间确定所述待测气体的实时流量，包括：

18、通过将所述待测气体的所述属性信息、所述初始压力数据、所述实时压力数据、所述初始温度数据、所述实时温度数据、所述排气管的总体积、开启状态的阀门对应气罐的总体积代入累计流量计算公式，得到所述待测气体在所述监测时间内的累计流量；

19、根据所述待测气体在所述监测时间内的所述累计流量和所述监测时间的比值，确定所述待测气体的实时流量。

20、进一步地，还包括：

21、根据所述待测气体的所述实时流量计算所述待测气体对应盐岩的渗透率。

22、本申请中第二方面的描述，可以参考第一方面的详细描述；并且，第二方面的描述的有益效果，可以参考第一方面的有益效果分析，此处不再赘述。

23、本申请的这些方面或其他方面在以下的描述中会更加简明易懂。

1.一种气体流量监测系统，其特征在于，包括：保温箱、设置于所述保温箱内的排气管、三个体积依次递增的气罐、压力传感器和温度传感器以及设置于保温箱外的控制器，各所述气罐通过对应的阀门与所述排气管联通，待测气体通过所述排气管排入至少一个所述气罐，所述压力传感器用于监测所述待测气体的压力数据，所述温度传感器用于监测所述待测气体所处环境的温度数据，所述控制器与所述压力传感器和所述温度传感器通信连接，所述控制器用于根据所述待测气体的属性信息、所述压力数据、所述温度数据、所述排气管的总体积、已排入气体的气罐的总体积以及监测时间确定所述待测气体的实时流量。

2.根据权利要求1所述的气体流量监测系统，其特征在于，所述压力数据包括获取于开启监测时的初始压力数据和获取于当前时刻的实时压力数据，所述温度数据包括获取于开启监测时的初始温度数据和获取于当前时刻的实时温度数据。

3.根据权利要求2所述的气体流量监测系统，其特征在于，所述控制器还用于根据所述实时压力数据确定各所述气罐对应阀门的开闭状态，并根据各所述阀门的开闭状态控制开启或者关闭各所述阀门。

4.根据权利要求1所述的气体流量监测系统，其特征在于，所述待测气体的所述属性信息至少包括摩尔质量和气体密度。

5.根据权利要求1所述的气体流量监测系统，其特征在于，还包括：电磁阀，所述电磁阀设置在所述排气管的出口处。

6.根据权利要求1所述的气体流量监测系统，其特征在于，还包括：显示器，所述显示器设置在所述保温箱外，与所述控制器电连接，用于显示所述待测气体的所述压力数据、所述温度数据和所述实时流量。

7.一种气体流量监测方法，其特征在于，应用于如权利要求1-6任一所述的气体流量监测系统，所述方法包括：

8.根据权利要求7所述的气体流量监测方法，其特征在于，根据所述实时压力数据确定各所述气罐对应阀门的开闭状态，包括：

9.根据权利要求7所述的气体流量监测方法，其特征在于，根据所述待测气体的所述属性信息、所述初始压力数据、所述实时压力数据、所述初始温度数据、所述实时温度数据、所述排气管的总体积、开启状态的阀门对应气罐的总体积以及监测时间确定所述待测气体的实时流量，包括：

10.根据权利要求7所述的气体流量监测方法，其特征在于，还包括：