振动管密度计研制及二甲醚液相密度实验研究

本文研制了一套高精度的金属振动管密度计,测量不确定度小于土0．5 kg／m3。用新研制的密度计,对233．15-323．15 K温度区间内的二甲醚饱和液相密度进行了实验研究,实验结果最大相对扩展不确定度为0．34％(包含因子k=2)。利用本文实验数据和文献数据拟合了一个新的二甲醚饱和密度方程,新方程和实验数据的平均和最大相对偏差分别为0．13％和0．37％,可以满足工程实际应用。

一种基于单片机的智能化便携振动管式液体密度计的研制

介绍了一种便携式U -型振动管液体密度计 ,该仪器具有使用方便、性能稳定、测量精度高且样品种类广等优点 ,可广泛用于各类高精度密度测量。文中介绍了振动管式液体密度传感器的组成结构和工作原理 ,论述了传感器安装方式对振动管振动的影响 ,详细阐述了密度信号频率的软同步测量方法 ,并简要介绍了密度计的硬件电路和软件流程及系统的低功耗设计。

热风炉系统振动管路的流体力学行为分析

管内的一些流体流动行为是引起管路系统振动的重要原因之一。针对钢铁工业高炉热风炉大型设备在运转过程中的振动问题 ,应用流体力学相关理论重点分析了热风炉周围管路结构的流体力学行为 ,指出了弯管中二次流旋涡和收缩扩散管段边界层分离旋涡流动是诱发管路振动的机理 。

DDM-1便携式振动管液体密度计的研究

振动管式液体密度计在技术和市场上是一种很有前途的密度计 ,但国内目前研究不足 ,没有满意的产品。本课题旨在研究一种便携式的 ,能在工业现场直接应用的自动U型振动管式液体密度计。其设计精度为0 .0 0 1g/cm3,温度测量范围 0～ 4 0℃ ,密度测量范围 0～ 2g/cm3,该仪器可应用在油品 ,酒类、饮料、水质分析等领域。根据弹性振动理论 ,文章分析了振动管式液体密度计的工作原理 ,推导了液体密度和U型管振动频率之间的关系 ,介绍了双U型振动管式密度传感器的结构和设计了密度信号处理电路 ,并且进行了样机的试制 ,做了大量的重复性实验和校准实验 ,结果证明了设计是合理的 ,并达到了设计的精度。

便携式振动管液体密度计的研究

讨论了便携式振动管密度传感器的工作过程、设计思想，并对其基本特性进行了实验研究。

质量流量计的振动管频率计算

质量流量计的振动频率计算是其研制生产中的一个关键性问题。本文以双U型管式质量流量计为例,从理论上详细推导了振动管频率的计算公式,并给出了样机的实验结果,理论计算频率与实测频率之间的误差为-4.5%。

一种直接驱动式振动管密度测量装置的研制

研制了一种基于直接驱动式振动管原理的密度测量装置。在振动管内为真空和充满无水乙醇的条件下,温度为260~360 K、压力为0.1~20 MPa范围内标定了装置的仪器常数。通过测量异丙醇和仲丁醇的液体密度检验了装置的性能,并将实验结果与文献数据进行比较,异丙醇数据与文献数据偏差在0.2%以内,仲丁醇数据与文献数据偏差在0.3%以内,验证了装置的精度满足密度测量需求。

U形振动管法测定原油密度的影响因素

在采用U形振动管法测定原油密度时,原油黏度会对密度测定结果产生影响,导致原油贸易结算产生偏差。笔者主要分析了U形振动管法测试原油密度的原理和标准,并对不同种类原油黏度对于密度测定结果的影响进行了研究。结果表明:在使用不带黏度修正功能的数字密度计测试时,应注意严格按标准要求提高测试温度,减少黏度的影响;在使用带黏度修正功能的数字密度计测试时,应注意按仪器厂商说明书校准仪器,使测定结果更加合理。

低频振动管外流动与传热特性研究

采用数值模拟与实验相结合的方法,研究了低频振动管外的流动与传热特性,分析了不同参数对换热性能的影响。数值计算结果的场协同理论分析与实验表明:振动有利于强化传热,且其强化传热的效果随着振动频率与振幅升高而增强。在半周期内,时相位为90°时管外的换热性能最好,在一定范围内协同角余弦值随振动频率的变化与振幅基本无关。对比不同管型,沿椭圆管短轴方向振动的协同角余弦值最高,传热效果最好。

振动管外流动与传热实验研究及场协同分析

采用实验与数值模拟相结合的方法研究了振动管外的流动及传热特性,利用正交设计方法分析了振幅、频率等参数对换热性能的影响,得到了低频区内换热效果与振动参数间的拟合关联式,并基于场协同理论得到了管外近壁区的协同角余弦值随频率、振幅的变化规律。通过分析发现:振动强化传热的效果随着频率和振幅的升高而显著增强,共振工况下换热最强。对比不同管型的换热性能,沿椭圆管短轴方向振动的传热效果最好,圆管次之,长轴最差,证明管型也为影响振动工况下对流换热性能的重要参数。

一种直接驱动式振动管密度计研究

为解决常用的U型管密度测量方法中存在的弊端,该文研制一套基于振动管原理的密度测量系统,该系统以通过振动管的交变电流实现振动激励,克服传统的振动管密度计振动管重心发生偏移的弊端。该系统由密度测量装置、恒温系统、压力系统以及数据测量系统组成。实验使用纯水和无水乙醇标定该装置在温度范围303.15~323.15 K、压力范围0.1~20 MPa的仪器常数。测量异丁醇在相应温度与压力范围内的密度,并与文献数据进行比较,验证装置的可行性。所得结果可以为其他研究人员提供参考。

振动管式液体密度检测方法的探讨

介绍了振动管式液体密度计的工作原理，以及自行研制的悬臂梁式Ｕ型石英玻璃管式液体密度计的结构，采用集中参数法对其振动方程进行了推导，设计了信号采集与处理系统，并对整个测量系统进行了试验分析。结果表明，所设计的振动管式液体密度计工作稳定、测量精度高。通过误差分析发现，温度是造成测量误差的主要原因。

有振动管道的管架设计方法

有振动管道的管架与普通管架相比,除应考虑荷载动力系数外,还应加强管架的整体抗侧移刚度,并进行管架的振动计算以避免与管道发生共振。结构设计人员设计管架时,应主动与管道工程师沟通,以确定管架是否属于有振动管道的管架,并提供振动管道的脉冲频率等条件,保证管架的设计符合要求,达到安全、经济、适用的目的。

竖直振动管中颗粒毛细效应的离散元模拟

将一根细管插入填充有颗粒的静止容器中并对管施加竖直振动,颗粒将在管内发生上升运动,并最终稳定在一定高度,这一现象与液体毛细效应类似,被称为颗粒毛细效应.为探究颗粒毛细效应过程中伴随的颗粒尺度动力学行为及机理,基于离散元方法建立颗粒运动模型,对颗粒毛细效应动力学过程和特性开展数值模拟研究.模拟再现了文献中实验得到的颗粒毛细效应全过程,给出了管内颗粒柱高度随时间的演变规律,结果表明,受到颗粒系统参数的影响,本模拟条件下颗粒毛细效应过程呈现单周期上升、倍周期上升和倍周期稳定三个阶段,在倍周期上升阶段颗粒柱上升速度逐渐减小,平缓过渡到稳定阶段.在此基础上,分析了管内颗粒速度场和填充率分布随时间的演变特性,揭示了颗粒毛细效应过程中由容器传输到管内的颗粒的占比分布.研究发现,管内不同高度位置颗粒的运动并不同步,随着管的振动,管内出现速度波,速度波的传播引起管内颗粒出现膨胀和压缩交替的情况,从而管内颗粒填充率随时间发生周期性波动;在上升阶段,越接近管壁由容器传输到管内的颗粒占比越大,在稳定阶段,管内上层颗粒的对流引起容器传输到管内的颗粒占比发生反转.

振动管线计算分析

根据连续体振动理论对某催化蒸汽管线振动作了理论分析和探讨。在现场实际测量的基础上建立了管线振动计算模型，计算了管线自由振动频率和振型以及现有约束条件下的自由振动频率和振型。同时模拟若干种约束条件，计算了管线自由振动频率和振型，最后结出了管线的振动原因和改造方案。

U型振动管流体密度计的设计与实现

从力学角度对欧拉-伯努利梁的简谐振动进行分析,推导出梁的横向振动方程;在考虑边界条件的情况下推导出两端固定梁的频率方程和主振型函数;建立主振型频率与相应密度的关系解析式,求解得到目标流体密度.以此为基础,提出了一种基于振荡管的新型流体密度测量方法(系统).实验表明,相对于目前外业常用流体密度计,该流体密度计具有误差小于0.2%的高测量精度,且具有较好的抗恶劣环境的性能.

纵径耦合振动管形振子的特性研究

对纵径耦合振动的管形振子进行了研究,给出了管形振子的频率方程,并利用有限元和边界元软件对管形振子的振动模态和辐射的声场特性进行了分析。对于管形振子,由于振子各部分的振动幅度和相位不同,因而在振子径向位移较大的水平区域声场加强,较小的水平区域声场减弱。通过实验验证了分析结果的正确性。

振动管式液体密度计的原理、电路组成及应用

密度是常用重要物理量之一，通过密度的测量还可得到其它有用的信息。本文介绍了振动管式传感器的结构、原理，影响测量结果的各种因素；由此传感器组成的液体密度计测量电路；振动管工作过程中的受力情况；最后以在原油含水率测量为例，介绍了其应用。

检定振动管式液体密度计的几点认识

本文介绍振动管式液体密度计(以下简称密度计)的结构、工作原理,同时对影响密度计准确计量的主要因素(稳定性和重复性、温度修正系数和内壁结垢)加以分析,为科学正确地使用密度计提供一种技术借鉴.

振动管式流体密度传感器机理的进一步研究

从弹性振动理论出发,考虑了振动管、管内流体以及二者之间的各种影响因素,建立了振动管新的更加完善的振动方程,并用Galerkin法对方程求解,推导出振动管谐振频率与流体密度之间的关系。利用两种形式密度传感器进行的实验验证表明,根据本文所推导的理论公式进行计算的结果较符合实际。