智慧排水中污水管道流量计的选型与适用场景分析

流量计作为实现智慧排水的重要物联设备,能够实时监测排水管道内的液位和流速流量,帮助管理者实时了解排水状况和排水规律。流量数据作为智慧排水的基础数据,是后期决策分析的基础和重要支撑。而基于污水管道内的恶劣环境,流量计的选型对得到稳定准确的污水流量数据十分重要。当下主流的流量计设备主要有雷达流量计、多普勒流量计、雷达超声多功能流量计、互相关流量计等,不同流量计在适用场景、稳定性、准确性等方面各有优缺点。文章对以上4类流量计设备的测量原理和实测数据进行对比分析,探讨不同流量计的适用场景,为污水管网流量计设备选型提供参考。

天然气工艺中流量计量技术研究与应用

随着我国天然气市场的蓬勃崛起,对未尝过多风险且测算精准的天然气流量计量技术的迫切需求日益增加。这份研究关注当前天然气流量计量技术的剖析和探究,对异质级差流量计、涡旋流量计,以及液体测量计等计量技术抱以特殊重视。通过精准对照并将这些各异技术投入真实应用环境后可见,异质级差流量计和液体测量计在精准度和稳定性方面有着较为出色的表现,涡旋流量计则在处置高黏度问题以及分析配气行业数据上显现出卓越的优势。进一步的分析揭示,提升流量计量设备的精度和稳定性的重要环节,在于对特殊工况进行仔细筛选并提炼出最适配的流量计量技术,并配以其他设备共同应用,并非单纯依赖流量计量设备,例如通讯设备,流量调节设备等。同时也需要建立完整的维护制度和校准程序,定期检查和校验流量计量设备,以保证流量计量的准确和稳定。最后,本研究探讨了流量计量技术在天然气工艺中的应用,为未来的天然气流量计量技术发展提供了理论基础和实践参考。

一种在线评估超声波气体流量计性能的新方法

提出一种在线评估超声波气体流量计性能的新方法。原理是基于贝叶斯信息融合方法建立变动点检测模型,获得测量数据的变动趋势,实现对超声波流量计的实时性能评估。具体实施过程是将先验信息与实时样本信息相结合,迭代更新得到后验分布,其中后验分布中的后验标准差即为仪表实时不确定度。该方法相对于传统不确定度评定方法,其融入了实时测量信息,可以实时连续的评价仪表的不确定度,监测超声波流量计整个测量系统的运行情况,并及时发现异常工作情况,实现了对流量计性能的在线评估,为超声波流量计的在线监测提供了一种新的方法和途径,在小流量点Q=10 m^(3)/h时,相对扩展不确定度为1.52%,满足计量准确度等级要求。

基于间接核查法的流量计云在线运行核查方法

在供热物理设备网中,除不同规模的流量计群外,还设有大量与流量有关的设备及部件。本文研究了利用供热系统的机理、被核查流量计的相关参数、供热物理设备网中设置的具有流量特性的设备或部件来判断被核查流量计工作状态的方法,并在此基础上提出了流量计的云在线运行核查技术流程,以快速判断在线应用的流量计的技术性能是否满足使用要求,解决供热企业核查人员及核查仪器设备不足的缺陷,有效提升智慧供热系统数据质量和提高控制系统的安全。

基于实验数据分析的科氏质量流量计最佳振幅研究

针对科氏质量流量计难以确定最佳振幅,无法达到最佳测量效果的问题,采用研制的变送器匹配性能优良的一次仪表进行试验,采集不同振幅下的信号,从振幅稳定度、波形畸变、信号功率谱、信噪比和系统驱动效率等角度分析振幅对科氏质量流量计性能的影响;再进行不同振幅下的水流量标定实验,根据示值误差和重复性确定最佳振幅。结果表明,随着振幅的增大,波形畸变愈加严重、高次谐波分量也随之增大、噪声信号功率也呈现增大趋势,从而影响信噪比,使驱动效率降低;但是,振幅过小会加剧传感器放大信号幅值波动,影响测量结果。因此,针对该款流量计的最佳振幅约为439 mV。

孔板流量计取压方式的研究

孔板流量计是一种测量流体流量的差压类流量计,广泛应用于石油、化工、电力等领域。孔板流量计主要的取压方式为法兰取压、角接取压和径距取压,其取压方式是影响测量精度的重要因素之一,现如今没有一个选取取压方式的标准。该文通过实验的方式将孔板流量计分别采用法兰取压、角接取压、径距取压计算得到的流出系数与GB/T2624.2中给出的各种不同取压方式理论流出系数进行比较,由实验结果可知环室角接取压的测量精度最高。通过比较加工精度和现场环境等因素,给出了3种取压方式的适用条件。

基于CFD的传感器体积对旋进旋涡流量计的影响

针对旋进旋涡流量计的精确测量,使用CFD数值模拟软件,以DN20口径的旋进旋涡流量计作为研究对象,得到了类似于钝体涡街旋涡脱落的现象,并对仿真的可行性进行了深入分析,验证了仿真工作的可靠性.分析比较低流量下不同取压点的压差,得到内流场压差变化规律,确定了DN20流体域的最佳取压点.将压电传感器置于最佳取压点后,使用音速喷嘴装置进行试验.将试验数据与仿真数据进行对比,发现两者之间存在一定的误差.分析其中原因,以小口径壳体内压电传感器自身体积较大为切入点,去除流体域内压电传感器体积,将去除压电传感器体积前后的流体域进行仿真,对结果比较分析,发现去除压电传感器体积后的流体域仿真得到的K值系数与试验值误差较小,说明压电传感器体积对内流场有一定影响,并且压电传感器的探针放置于流量计中会一定程度地增加旋进旋涡流量计的压力损失.

基于SPWM的电磁流量计谐振式励磁系统研制

为了使电磁流量计长期可靠运行,需要降低励磁系统功耗并减少发热。因此,文中提出了一种基于SPWM控制的谐振式电磁流量计励磁控制方案,改变以往的恒流源驱动方式,采用高频开关电压源驱动,同时在励磁回路中串联电容来减少回路阻抗,并研制样机、开展实验验证。功耗测试结果表明:在相同励磁电流的条件下,所研制励磁系统功耗为原系统的58.3%,励磁电源功率为原系统的69.2%。水流量标定结果表明:当励磁频率为109.5 Hz时,所研制系统在水流速为0.5~5 m/s时标定精度满足0.5级要求。可见,所研制的励磁系统具有功耗低、测量精度高的特点。

基于光栅尺测量的明渠流量计校准装置及其在线校准方法研究

明渠流量计是监测水流量的一种计量器具,广泛应用于各行各业。因其不便拆卸、堰槽设计不规范、校准方法缺失等原因,使得明渠流量计在线溯源成为业内亟需解决的难题。该文开发出一款基于光栅尺测量的明渠流量计校准装置,并应用该装置研究出模拟液位法的明渠流量计在线校准方法。该方法克服了标准液位计法及流速面积法等现有溯源方法存在的不足,具有操作简便、测量准确、模拟水位可调、过程智能化等特点,为明渠流量计在线溯源提供技术支撑。

基于能量守恒定律对涡轮流量计的脉动误差上限的估算

在管道输运当中,非稳态流会使涡轮流量计的计量结果产生偏差。为了指导脉动流工况下的涡轮流量计选型和修正,需估算脉动工况对涡轮流量计产生的最大脉动误差。忽略流体压力和温度变化影响,基于涡轮流量计的动态特性和能量守恒定律,在一个脉动周期内计算脉动流和定常流对叶轮的做功比值,推导得出正弦脉动流误差上限公式。基于6DOF模型和UDF建立了涡轮流量计CFD仿真模型,搭建了空气流实验平台,以工作级流量标准装置作为标准表,被校表和标准表间采用内置整流器的管段相连。对比定常流下的流量值,计算各脉动工况下的误差限值。综合各脉动工况点,上限公式与CFD仿真所得脉动误差上限的最大差值为0.281%,与空气流实验所得脉动误差上限的最大差值为0.224%。经CFD仿真和空气流实验结果对比验证,脉动误差上限公式较为准确,可以直接用于脉动频率大于10 Hz的工况下误差值的估计和修正。

基于峰值比拟合匹配的时差式气体超声波流量计

时差式气体超声波流量计的回波信号在气体中传播时能量衰减严重,且存在着不同程度的幅值晃动问题。因此如何在幅值晃动的气体回波信号中确定特征点,以准确测量回波信号渡越时间及其顺、逆流渡越时间差,是当前时差式气体超声波流量计信号处理方法的主要研究热点。该文基于超声回波信号的数学模型,研究构建了一种基于峰值比拟合匹配的信号处理方法,利用拟合指标来筛选符合匹配条件的波形。并且通过实际数据验证了该方法的有效性和优越性。

压差式流量计误差自动化修正算法研究

针对在多干扰源扰动下压差式流量计测量结果面临输出不稳、误差较大的问题,提出多源扰动下的压差式流量计误差自动化修正算法。考虑全补偿气体可膨胀性系数、压缩系数、密度系数和流出系数等因素,研究压差式流量计误差自动化修正算法。利用均值滤波滤除信号中的高斯噪声,结合一阶滞后滤波优化卡尔曼滤波算法,修正多源扰动误差。引入自组织算法和Volterra神经网络进一步改进卡尔曼滤波算法,并优化卡尔曼滤波算法的先验模型参数,以实现多源扰动误差的自动化修正。试验结果表明,经该算法控制后:当参考流量为900 m^(3)/h时,示值误差绝对值为0.203%;当参考流量为700 m^(3)/h时,流量计重复性为0.06%。该研究可以有效识别并修正由于多源扰动造成的流量异常值,且流量测量精度较高。

基于归一化原理的流量计群在线核查方法

目前供热系统中的流量计带病工作较多、流量测量数据可信度低、判断流量计工作情况难。本文研究了利用归一化方法解决流量计群的测量数据不闭合问题,给出了流量及热量的修正方法;分析了总流量变化时各热力站的流量比变化率,以及正常运行的流量计的流量比变化率的区间,证明了利用流量比变化率可实现流量计的云在线核查,为保障智慧供热系统中的数据正确及完整提供了简单、实用的方法。

倾斜度对浮子流量计气体流量测量的影响分析

本文分别对“○”型、“T”型浮子流量计在不同倾斜度时产生的测量误差进行测试。结果表明:与“○型”相比,“T形”浮子流量计受倾斜度的影响更大,可利用倾斜度的测量结果,对其测量进行补偿,提高准确性。

电磁流量计在线校准方法的探讨

电磁流量计具有操作简单、精度高、适应性强、不影响被测流体的流态分布等优点,广泛应用于供水、化工、制药、水处理、环保、食品饮料等领域。对于不方便拆卸或者由于连续生产的要求无法拆卸的情况下,对电磁流量计进行在线校准不失为一种可行的方法,满足其溯源的要求。介绍了2种电磁流量计在线校准的方法,结果表明这2种方法对于在线校准电磁流量计均是可行的。在测量环境理想的条件下首选标准表法,在测量条件不理想的条件下,电参数法可定性评价电磁流量计的计量性能。

德尔塔巴流量计K系数数值仿真研究

德尔塔巴流量计采用独特的双龟翼对称型结构,具有压损小、结构简单、可靠性高等优点,已被广泛应用于石油、石化、电力及化工等众多领域。该文使用流体仿真软件对德尔塔巴流量计在不同入口流速下进行仿真,仿真结果表明德尔塔巴流量计的K系数不仅跟自身的结构有关系,还与流速成正比关系,在全量程测量范围内使用一个K系数将造成较大的测量误差。最后使用标准表法水流量标准装置对德尔塔巴流量计在不同流速下进行检定,结果表明在全量程内使用固定K系数将造成测量结果超差。因此需要对德尔塔巴流量计的K系数进行分段设置。

高温超声波流量计转换器的优化设计与实现

针对流量测量系统的设计特点,提出了一种基于超声波流量计转换器的研究及优化方法,以提高超声波流量计的测量精度和信号处理算法的可靠性。从信号调理和数据处理两方面进行优化,改进了硬件微弱回波信号的放大和滤波处理,优化了时差算法和互相关算法的应用。通过权重选择和对比选择方法,采用时差算法与互相关算法相结合的方式对信号进行处理,提高了流量计的精度与可靠性。此外,采用温度补偿算法模型消除了高温对超声波传播时间的影响,提高了高温下的测量精度。测试结果表明,流量测量精度达到±1%。该设计具备多种参数的故障诊断功能,提高了转换器的智能化水平。

平衡流量计在蒸汽计量中的应用及节能效果评价

优化流量仪表配置,合理选用节能型计量仪表,正成为企业节能增效的重要措施之一。针对标准孔板流量计在实际应用中压力损失大的局限性,介绍了平衡流量计的优化测量原理和性能优势,结合A+K平衡流量计在常减压装置蒸汽计量中的实际应用,对比分析了改造前后流量计能耗及运行成本,分析评价了采用A+K平衡流量计后的节能效果,认为在蒸汽流量测量中采用A+K平衡流量计优化流量仪表配置,在提高蒸汽计量精度的同时,可以降低仪表运行成本,减少蒸汽管网损耗,具有很好的节能效果。

串口设备服务器在水厂流量计量系统中的应用

本文主要介绍串口设备服务器的通信功能,以及串口设备服务器在水厂生产过程中对流量监测的应用。串口设备服务器在水厂中应用中可以实现上位机读数与现场仪表测量值一致,提高水厂信息化管理水平;通讯线路敷设简单,既降低生产成本;又能减少设备故障发生可能性,提高工作效率和生产安全性。实际应用表明,该系统运行稳定可靠,安装维护简单方便,为水厂流量监测系统提供了一种较好的选择方案。

一种分时段输电线路动态载流量计算时间点的确定方法

讨论了输电线路动态载流量计算的启动时间问题,基于影响输电线路载流量的2个主要因素——温度和风速,结合长序列的历史气象数据,通过对相邻时段风速的互信息分析,总结出不同季节条件下日内24 h风速的变化规律,根据这些变化规律,提出了在1条线路或1个区域内输电线路动态载流量日内计算时间点的设置方法。在某省1条220 kV输电线路的全年仿真验证中,验证了所提计算方法相对于静态环境算法对同一条输电线路载流量有较大的扩容能力。