中压闭环气体流量标准装置压力控制系统

以中压闭环气体流量标准装置为研究对象,设计基于PLC的压力控制系统。给出控制系统的硬件结构和软件功能。运行测试结果表明:当流量点变化后,压力控制系统排气压力在小幅度下降后能够迅速稳定至设定值,且压力稳定性优于0.04%,能够满足闭环气体流量标准装置进行流量仪表检定的使用要求。

间隙密封被动活塞式气体流量标准装置量值溯源方法

间隙密封被动活塞式气体流量标准装置具有操作简单、测量效率高、无水银密封、易于携带和具有自动温压补偿功能等优点,在气体微小流量测量中广泛使用。被动活塞的上下往复运动对测量管路内的压力会产生波动,直接用流量测量法对间隙密封被动活塞式气体流量标准装置进行量值溯源还存在一些困难。针对这一情况,提出了一种利用几何测量法对间隙密封被动活塞式气体流量标准装置进行量值溯源的新方法,对几何测量溯源法进行了不确定度评估,并与国外相关机构进行了比对验证。结果表明,利用几何测量法对间隙密封被动活塞式气体流量标准装置进行溯源的方法是可行的。

钟罩式气体流量标准装置温度梯度影响研究

钟罩内部封闭气体稳态条件下的温度分布可用拉普拉斯方程描述,边界等温时温度为竖向一维直线方程梯度分布。建立坐标系,将钟罩位置绝对编码,两点测温法获取直线方程。考虑湿度影响导出非线性一维分布气体密度函数,进行空间积分,获钟罩任意高度区间气体质量函数,进而导出质量流量函数。当气体流动满足绝热等熵过程时,根据连续性方程导出流量计处状态下仅关于压力的体积流量函数,有效解决温度测量响应滞后问题。实例计算表明,以点温度代替梯度温度会使钟罩排出气体的质量引入显著的系统误差,必须对密度按空间积分加以修正。

伺服驱动双活塞气体流量标准装置控制特性的研究

伺服驱动双活塞气体流量标准装置是通过伺服电机控制的活塞往复运动,实现连续气体流量输出。该装置是将流量计、压力和温度传感器及编码器等进行整合,通过计算机计算检定参数并显示结果。其中,控制系统是基于PID控制,可确保活塞运动速度的快速、准确、稳定跟踪。实验表明:该装置具有较好地控制精度和稳定性,可实现高精度层流流量计的量值溯源,满足应用需求。

标准表法气体流量标准装置数据验证功能的实现

本文针对标准表法气体流量标准装置计量性能验证方法的不足,提出一种可伴随检定工作,并实现数据验证功能装置的典型设计,从而保障装置量值传递的准确性。

往复式双柱塞气体流量标准装置实验研究

针对活塞式气体流量标准装置活塞缸筒尺寸受限、流量范围较小的问题,设计了一种往复式双柱塞气体流量标准装置,基于该装置探索了单缸、双缸并联以及双缸串联等不同模式的运行规律。采用0.06 m^(3)/h名义流量喷嘴进行了检定实验,结果表明,装置在不同运行模式时的重复率均小于0.02%,其中单缸和双缸并联模式下检测误差不超过0.02%,双缸串联模式下不超过0.05%。

基于P-V自动调节的活塞式气体流量装置研究

为研究超声波、热式燃气表在空气介质与天然气介质条件下的流量特性及差异,设计了一种基于压力-体积(P-V)自动调节的活塞式气体循环流量标准装置。介绍了装置基本架构、工作原理。分析了流体流动闭合回路中影响测量精度的原因。建立了实现定常流的P-V自动调节控制数学模型。该装置采用主动盘形活塞式流量标准器,体积扩展不确定度U r=0.07%;配置柱形活塞作为容积补偿,通过监测气体压力变化调节活塞运动方向及速度,以达到压力恒定的目的。装置配置了六表位工装台架,并设置最大工作压力为0.1 MPa、最大流量为10 m^(3)/h、量程比为1000∶1;通过测试六台G2.5超声波燃气表,得出压力波动小于5 Pa、流量稳定性优于0.02%。在流量测试领域,P-V自动调节方法可以为实现定常流提供新的解决思路。

对带有液位补偿杆的钟罩式气体流量标准装置尺寸测量法研究

针对带有液位补偿杆的钟罩式气体流量标准装置尺寸测量法,规程JJG165-2005《钟罩式气体流量标准装置》国家计量检定规程没有相关内容问题。本文根据带有液位补偿杆的钟罩式气体流量标准装置的原理,进行理论推导,推导得出带有液位补偿杆的钟罩式气体流量标准装置尺寸测量方法。

并联式标准表法气体小流量标准装置的建立与性能分析

本文通过对实验室研制的一套由标准流量计模块、温度压力补偿模块、流量控制模块与测控模块组成,结构紧凑的并联式标准表法气体小流量标准装置的结构、原理、性能进行了分析,并进行不确定度评定。结果表明:该标准装置满足实验室小量程气体流量计的日常校准工作需求。

移动式标准表法气体流量标准装置的抗震研究

移动式标准表法气体流量标准装置,可将标准表法气体流量标准装置通过车载的方式运至流量计使用现场进行流量计检定校准工作,但由于标准装置运输过程中和流量计使用现场的路况及动力设备的高度集成等因素的存在,使得抗震设计及其方法研究成为保证移动式标准表法气体流量标准装置在运行过程中稳定可靠的首要问题。该文对一套移动式标准表法气体流量标准装置通过加装弹簧减震杆及气囊减震系统的方法进行抗震优化,并通过一年的实际实验验证,验证了该抗震设计在保证此标准装置及其标准表性能稳定可靠方面的有效性。

临界流文丘里喷嘴气体流量标准装置的改造与优化

因大庆油田油气水计量检定站临界流文丘里喷嘴气体流量标准装置整体检定效率低下,经过研究与分析,提出该装置整体技术水平受技术条件局限和年限制约,存在影响检定的六类问题。针对相应问题,通过采取气环泵和水环泵配合使用、改变变频器使用方式、填装自检漏系统、增加待检仪器吹扫设备、加装自动连接装置、加装高清摄像头、改进上游实验管段、增加水循环系统等九个方法对临界流文丘里喷嘴气体流量标准装置进行改造和优化。改造后,装置整体检定效率提高57%,同时,经过改造,还达到年节电约10×10^(4)kWh的效果,年节省电费15万元以上。

高压气体流量计量标准装置研制

随着我国CNG等高压气体应用产业的快速发展,迫切需要提高和确保计量的准确度,因而建立高压气体流量计量标准装置已是当务之急。为此,以国内高压气体流量计量检定能力现状为切入点,对比研究了国内高压气体流量计量产品和检测技术,分析了建立高压气体流量计量标准装置的意义及量值传递框图,选定了高压气体流量计量标准装置拟采用的测定方法和技术指标,提出了关键技术措施。据此研制建立的高压气体流量计量标准装置不仅可以进行高压气体流量领域中相关理论研究,而且还可以直接以空气为介质对CNG加气机系列产品、CNG加气机现场检定装置及高压气体流量计进行检定或校准,具有良好的经济效益和社会效益。

一种电驱动双活塞式气体流量标准装置的研制

为了解决活塞式气体流量标准装置的最大检定流量受活塞缸容积限制的问题,开发了一种双活塞式气体流量标准装置。该装置利用2个活塞交替运行连续产生标准流量。简述了该双活塞式气体流量标准装置的检定原理,根据临界流流量计的检定规程和流量特性研究了装置的检定模型,介绍了装置软硬件设计,对装置进行重复性实验,结果表明:重复性优于0.05%,可以用于临界流流量计的检定。

标准表法气体流量标准装置的研制

在分析标准表法气体流量标准装置基本工作原理的基础上对装置结构进行了设计,重点对装置管道压力损失进行了分析计算,对风机选型进行了分析,对装置整体不确定度分配进行了计算,并确定了标准表、温度传感器和压力传感器的选型方案。给出了对装置进行流量稳定性测试及仪表检定实验的结果。对标准表法流量标准装置的普及应用及对流量计研究水平的整体提高有重要意义。

多传感器pVTt法气体流量标准装置测温方案研究

p VTt法气体流量标准装置是我国气体流量计量的原级标准之一,其计量准确度不仅受温度传感器性能影响,与测温点的布置方案也有明显关系。本文研究的p VTt法装置,标准容器的容积为26 m3,工作原理为常压进气法。标准容器内安装有搅拌风机和导流风道,以减少温度场稳定时间并提高温度场均匀程度。装置采用35个精密铂电阻作为温度采集元件,将各测温点数据的算术平均值视作测量的平均温度。论文针对该装置建立CFD仿真模型,开展标准容器内温度场特性的非稳态仿真研究,针对等体积划分和均匀布置两种方案进行对比分析。结果表明,两种方案都能较准确地测量容器平均温度,但等体积方案在流场稳定后期波动更小,其与平均温度的差值最大不超过0.003 K。

钟罩式气体流量标准装置不确定度分析

介绍了钟罩式气体流量标准装置的几种检定方法 ,比较了各检定方法的区别、特点及要求 ,并结合检定数据进行了不确定度分析。

标准表法气体流量标准装置

近年来,标准表法气体流量标准装置以其高效率、宽范围和较高的准确度等特点,在国内得到迅速发展。目前,该装置已成为大流量高低压气体流量测试的主流装置。该类装置按照气源系统类型划分,可分为正压法和负压法两种类型;按照气流回路系统划分,可分为开环式和闭环式两种类型;作为标准表的气体流量计,其类型包括临界流流量计、速度式流量计、容积式流量计等。从气源系统类型、气流回路系统和标准表类型三个层次,分类介绍了该类标准装置的系统组成、工作原理和主要特点。

环道式气体流量标准装置的不确定度评估及能力验证

2014年底,中国计量科学研究院(NIM)建立了一套环道式气体流量标准装置,该标准装置采用4台DN100的涡轮流量计作为标准表,该装置在压力190~2500 kPa内,可检测的流量范围为40~1400 m^(3)/h。2020年1月,环道式气体流量标准装置通过建标考核,2020年3月对外正式开展检测服务。基于标准表的原位校准技术,及绝压+差压的压力测量方法,标准装置可校准流量计的最佳不确定度为0.18%(k=2)。

电驱动双活塞式气体流量标准装置的仿真研究

设计研制了一套用于检定临界流流量计的双活塞式气体流量标准装置.该装置利用两个活塞交替运行产生连续标准流量,可有效提高检定流量上限.介绍了该双活塞式气体流量标准装置的机械结构和检定原理;然后在Simulink仿真环境下,搭建了装置系统模型,并在此基础上进行了在最大检定流量点和最小检定流量点上活塞联动过程的仿真.结果显示,压力、流量等几项重要指标均能控制在规定的范围内,该装置可用于临界流流量计的检定.

流量计与气体流量标准装置同轴连接的研究

气体流量仪表作为贸易计量的重要计量器具其使用已经越来越广泛,与此同时该流量仪表的量值传递工作具有愈加重要的意义。该文研究气体流量仪表与临界流文丘里喷嘴法气体流量标准装置同轴连接方法,搭建了试验装置,经试验分析可实现该类仪表与标准装置误差在±1 mm内的同轴连接,可以更好地完成气体流量仪表的量值传递工作。