高温蒸汽凝结法相对湿度测量

为实现露点温度100℃以上高温压力蒸汽相对湿度的精确测量,设计了以凝结称重装置、不凝气体含湿量测量装置、数据处理系统为核心部件的凝结法相对湿度测量系统。测量系统依据蒸汽相对湿度与含湿量对应关系,采用蒸汽快速凝结,实时监测冷凝液质量与不凝气流含湿量的方式实现了目标蒸汽所处温度、压力条件下相对湿度的在线测量。凝结法测量工艺能实现露点温度-40℃~130℃条件下气体相对湿度0.15%~100%范围内的有效测量。在露点温度128℃、相对湿度95%条件下,测量不确定度0.59%,测量偏差小于0.4%,具有测量精度高、测量速率快的特点。该系统能开展瞬态条件下蒸汽相对湿度测量,湿度测量值能溯源到国际单位制基本单位。

高温压力蒸汽气-汽混合法相对湿度测量方法

为实现含不凝气体组分高温压力蒸汽相对湿度精确测量,设计了带翅片的套管盘管空冷换热器和常压过热气体湿度精确监测装置。高温压力蒸汽所含水汽质量等于干空气与蒸汽混合形成的过热气体承载的水汽质量,通过干空气预热、气-汽充分混合、空冷-水浴二次控温后实时监测恒温、恒压、恒湿混合气流参数,采用实际气体状态方程修正计算出目标蒸汽所处温度、压力条件下的相对湿度值。气-汽混合法在露点温度128℃下测量不确定度0.93%,相对湿度测量偏差小于1%,具有测量精度高、测量速率快的特点。该方法实现了相对湿度国际单位制(SI)基本单位溯源,并能开展相对湿度瞬态测量。

汽轮机末级内湿蒸汽凝结流动计算与在线测量研究

排汽湿度是影响汽轮机效率和安全运行的重要参数。基于国内外研究现状,采用微波谐振腔实现汽轮机排汽湿度的在线监测,随后结合实验数据通过数值模拟,得到汽轮机末级入口参数和出口参数变化对排汽湿度的影响。结果表明:对汽轮机末级后0.2 m处进行微波谐振腔湿度测量,在排除谐振腔振动与温度变化等因素干扰后,测得与光学法相近的结果;入口过冷度越大,湿度就越大,动叶出口平均湿度也越大;随着背压的升高,湿度会不断降低,动叶出口平均湿度同样降低。

基于冷凝法的蒸汽湿度测量装置的研制

工业锅炉的蒸汽湿度是表征工业锅炉蒸汽品质最重要的指标,影响着工业锅炉运行的经济性以及后续工艺和产品质量。目前,工业锅炉蒸汽湿度测量技术还不成熟,导致蒸汽湿度测量不准确。该文基于热平衡原理,利用饱和蒸汽和饱和水的焓差,采用冷凝法设计了一种蒸汽湿度测量装置。该装置使用方便,测量精度高,有效地解决了对蒸汽湿度进行准确及连续测量的难点。

微蒸烤一体机蒸汽湿度测量探讨

微蒸烤一体机腔体内的高温、高湿、冷凝水和微波都会影响蒸汽湿度的测量。随着空气和蒸汽湿度测量方法和测量仪器研究的持续进行,有一大批蒸汽湿度的测量方法和仪器被研制出来。通过综述目前蒸汽湿度的测量方法和测量设备的研究进展,为微蒸烤一体机蒸汽湿度的测量提供参考。

智能化湿度测量系统的研究

目前国内测量湿度的系统大都限于50℃以下,而且采用的是模拟电路或数字电路。本文提出一种采用单片机的智能湿度测量系统,可在0～100℃范围内进行湿度测量。除可测量湿度外,还具有自动报警和控制功能。

汽轮机蒸汽湿度测量系统的频率跟踪设计

在蒸汽湿度测量系统中,为解决频率跟踪时延过长问题,提出了一种新的频率跟踪方法。根据微波谐振腔对不同频率输入信号的调制作用,通过鉴幅、鉴相判断输入信号频率与微波谐振腔谐振频率的关系,进而利用单片机控制压控振荡器(VCO)的输出频率,从而减小频率跟踪的时延,并实现频率跟踪的智能化。

新型加热法测量流动湿蒸汽湿度的试验技术

提出了流动湿蒸汽湿度的新型加热法测量思想 ,并以此为依据进行湿度测量装置的设计研制 ,建立湿蒸汽实验台 ,并用所研制的测量装置对收缩喷管试验段出口处汽流的湿度进行测量 ,测量结果表明 :新型加热法的思想是可行的 ,所研制的装置具有相当高的测量精度 。

基于CCD的蒸汽湿度及水滴直径测量

为了准确测量汽轮机末级蒸汽湿度及其空间分布,本文提出用CCD测量湿蒸汽的散射光强分布,并通过数值拟合得到汽轮机内部的蒸汽湿度和水滴直径。根据CCD成像规律以及散射光强的分布特点,建立了包括测量系统、汽轮机模拟系统在内的实验平台。用532nm的激光照射湿蒸汽,CCD拍摄得到2.6°-6.6°角度变化范围内的散射光强分布,并通过数值拟合得到蒸汽相对湿度变化范围0.7%-1.2%、水滴平均直径大小为1.4-1.6μm。实验结果表明：该测量方法可以用来测量汽轮机末级蒸汽湿度和水滴直径,并且实现了较大范围内散射光测量。实验结果直观地反映了汽轮机内部蒸汽湿度的变化规律,从而有力地证明CCD应用在蒸汽湿度测量中的可行性。

蒸汽透平中流动湿蒸汽湿度测量方法的分析与比较

对蒸汽透平中流动湿蒸汽湿度测量的重要性和这一课题的研究进展以及研究现状进行讨论 ,分析比较后认为加热法是一种比较合适的蒸汽湿度测量方法。详细介绍了这一方法的原理 。

蒸汽湿度测量仪的热平衡式校验方法与装置

报道了一种基于热平衡的适用于多种流动湿蒸汽湿度测量仪的校验方法与装置 ,简述了该校验方法的原理、校验装置的基本设计参数、校验系统组成和主要功能 ,以及对一双区加热式湿度测量仪的校验过程 。

流动湿蒸汽湿度的加热法测量方法及其装置

由于测量湿蒸汽湿度的光学法和热力法的缺点，提出了一种对湿蒸汽湿度探针内管与外管同时加热，并保持它们的温度相同，以避免湿蒸汽试样加热期间引起的对外散热损失的加热方法；设计并制成了一套采用这种新型加热方法的湿度测量装置。

微波谐振腔蒸汽湿度测量系统不确定度分析

推导了微波谐振腔蒸汽湿度测量关系式的灵敏度系数;分析了压力和频率等直接测量参数的不确定度;以不同压力及湿度的湿蒸汽为例,分析湿度测量关系式中各计算参数的不确定度,合成了蒸汽湿度测量系统的标准不确定度,分析了蒸汽压力和湿度变化对系统不确定度的影响;确定了考虑参数测量、腔体热膨胀、取样误差、腔体内壁沉积水膜等因素时系统的综合不确定度.结果表明:系统综合不确定度uz≤0.764%;随着蒸汽湿度和压力值的增大,蒸汽湿度测量系统的合成标准不确定度变大;系统压力测量引入的不确定度较小,可以忽略,而频率测量引入的不确定度较大,谐振频率的准确测量是确保系统测量精度的关键.

电容法测量湿蒸汽湿度的可行性研究

由于在同温度、同压力下,水和水蒸气的相对介电常数存在很大差异,当一定压力的湿蒸汽通过电容传感器时,湿度的变化会引起传感器电容的变化,且相对变化只与湿度有关,与电容器的结构无关。以平板电容器为例,计算湿蒸汽通过时由于湿度变化引起的电容相对变化量,并探讨了含盐量的影响。蒸汽压力小于15MPa范围内的计算结果显示:在同一湿度下,电容传感器电容量相对于湿度的变化率随着饱和蒸汽压力的增大而增大;在同一压力下,电容传感器电容量相对于湿度的变化率随湿度的增大而增大。根据计算结果并结合湿度测量的具体应用,分析了电容传感器用于测量湿蒸汽湿度的可行性。

微波谐振腔测量蒸汽湿度非等动能取样误差分析

为了准确计算微波谐振腔的取样误差,分析了非等动能取样原理,针对2种不同的取样端,采用拉格朗日方法计算水滴运动轨迹,得到了不同工况和水滴尺寸下由于取样偏差导致的湿度测量误差.结果表明:当马赫数较小时,取样误差受水滴尺寸影响较小;而马赫数较大时,取样误差不仅与水滴尺寸密切相关,而且明显受工况的影响;通过优化谐振腔的取样端结构,可以有效减小由于取样产生的测量误差;由于电厂汽轮机排汽马赫数较小,通过取样修正,微波谐振腔可以达到较高的取样精度.

流动蒸汽湿度测量方法的研究与比较

针对流动湿蒸气湿度测量的重要性,总结了目前用于测量流动蒸汽湿度的常用方法和正在探讨中的方法,并分析了各方法在应用中的局限性。基于在相同的温度和压力下,饱和湿蒸气的等效介电常数不同,则电容器的容量也不同这一原理,提出并分析了采用圆筒形电容式传感器进行流动蒸汽湿度在线测量的新方法。标定试验结果表明,这种传感器静态特性稳定,在12%的湿度范围内,汽流湿度与输出频率差之间呈现出一种较为明显的非线性关系。同时,文中还提出了标定试验及传感器设计过程中需要注意的问题。

流动湿蒸汽湿度谐振腔微扰法测量的实验研究

介绍了谐振腔材料微扰技术连续测量流动湿蒸汽湿度的原理,设计了适用于流动湿蒸汽湿度连续测量的谐振器及测量系统。与现有的热力学法或光学法测量方法相比,测量系统简单,抗污染能力强,能实现蒸汽湿度的在线连续测量。影响测量精度的因素主要是温度、压力的测量精度和谐振腔形状微扰。

新型测量流动湿蒸汽湿度装置中取样结构的研究

主要对新型加热法测量湿度探针的取样装置进行研究，分析了由于非等动能取样所带来的湿度测量误差，给出确定取样结构重要参数的理论计算，不仅为探针在工程中的应用提供依据，而且对其它类型的两相流测量的取样问题具有重要的意义。

双层套管直接加热式流动湿蒸汽湿度测量仪

提出了一种以能量守恒定律为基础,用于加热法测量流动湿蒸汽湿度的计算表达式,并以此设计了一种彼此同心、相互绝热和绝缘的双层套管直接加热的实现流动湿蒸汽湿度测量的仪器。在该仪器中,双层套管的内、外层加热管均直接作为电加热元件。内层管用来加热湿蒸汽取样,使之变成过热蒸汽;外层管加热以维持内外层管壁具有相同的温度,实现内层管对湿蒸汽加热时的零散热损失。测出内层管对流动湿蒸汽取样的加热量、流动湿蒸汽的压力、湿蒸汽取样加热后得到的过热蒸汽的压力和温度以及湿蒸汽取样的流量,按照所提出的流动湿蒸汽湿度的计算表达式,可准确地测出流动湿蒸汽的湿度。

电容法测量蒸汽湿度的可行性研究

结合介电理论以及水和水蒸气的性质,研究了水和水蒸气的静态相对介电常数随压力和温度的变化趋势,并分析了造成水和水蒸气介电常数变化的原因。研究结果表明,水的介电常数受温度的影响更大,而水蒸气的介电常数则受压力的影响更大。由于水和水蒸气的介电常数差异非常大,根据电容法测量原理,利用圆筒形电容传感器进行了湿度测量试验,结果表明利用电容法测量饱和湿蒸气湿度是可行的。