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。

主动活塞式气体流量装置体积流量测量不确定度分析

本文讲述了活塞式气体流量装置体积流量测量不确定度的评定。具体分述各个分量的产生。

多变量解耦自抗扰控制在气体流量装置中的应用

针对气体流量装置实验管路流量、压力耦合系统,通过机理法和阶跃响应法建立了其数学模型,并利用自抗扰解耦控制算法实现其解耦控制,以保证气体流量计性能测试过程的稳定性和控制快速性。对于气体流量装置多变量系统,自抗扰控制算法将耦合以及所有的内部不确定性和外部扰动都归结到总扰动中,通过扩张状态观测器和控制律对总扰动进行估计和补偿,使原系统被解耦成两个单输入单输出的子系统并利用PD控制器完成控制。自抗扰控制算法使系统在实现解耦的同时既减弱算法对于模型的依赖,又提高了系统的鲁棒性。仿真和实验结果表明,与PID控制算法相比,自抗扰控制算法调节时间更快,解耦效果更好,对扰动的抑制效果更优,性能鲁棒性更强。

多用途pVTt气体流量装置控制系统的设计实现

针对p VTt法气体流量标准装置检定工作存在的效率问题,目前尚无能够满足不同流量范围音速喷嘴的检定装置。为此,设计了一套p VTt气体流量装置,并将正压法和负压法运用在这套装置中。采用西门子的PLC300作为系统的下位机,负责控制阀门与泵,并读取压力温度变送器的信号;采用Lab VIEW作为上位机监测系统,并生成数据报告。该套p VTt气体流量装置大大提高了原级气体仪表标定工作的效率,满足了不同流量范围音速喷嘴的检定工作要求,为气体流量装置研究提供了新的方向。

余姚市银环流量仪表有限公司自行设计制造φ2200水流量装置和15000m^3／h气体流量装置

余姚市银环流量仪表有限公司是一家专业生产流量仪表的厂家，已通过了浙江省绿色环保企业和宁波市清洁生产企业审核。大型流量标准装置是流量仪表生产企业的标志性设备。公司在2005年完成一套最大可测口径达2．2m水流量标准装置的基础上（装置不确定度容积法0．1％，标准表法0．2％，瞬时流量不确定度优于0．08％），2006年公司又完成设计制造了15000m^3／h气体流量装置。

pVTt法气体流量装置阀门系统时间特性研究

分析了pVTt法气体流量标准装置中阀门系统时间的机理及测量方法,得到了计算开关阀时间系统差的简化算法。研究了阀门系统时间与阀门构造、喷嘴流量、附加质量之间的关系,给出了减小阀门系统时间差的方法,明确了附加质量在确定开关阀时间系统差过程中的修正方法,并证明其对开关阀时间系统差值的影响。

用pVTt法气体流量装置检定流量计

为满足0.2级及0.5级高准确度气体流量计量值溯源需求,建立大标准容积的pVTt法气体流量标准装置,使用组合阀门换向法对气体流量计进行动态检定,利用附加质量修正消除阀门换向系统时间引起的误差,分析检定过程中关键参数如压力、温度变化规律,获得使测量不确定度最优化的检定流程。通过分析测量过程中标准容器、温度、压力、附加质量等关键量的影响,进行测量不确定度评定,得到使用pVTt法气体流量标准装置检定气体流量计的测量不确定度为Ur=0.11%(k=2),证明使用pVTt法气体流量标准装置检定0.2级及0.5级气体流量计的可行性及合理性。

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。

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。

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。

临界流文丘里喷嘴法气体流量标准装置最大背压比的影响与置信控制

本文根据气体流量计检定工作时的临界流文丘喷嘴法气体流量标准装置,分析装置最大背压比的置信水平对量值传递可靠性的影响,并探讨最大背压比的控制方法,确保了该装置均在临界流状态工作及准确度。

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。

相关性对音速喷嘴法气体流量标准装置不确定度的影响

以往对音速喷嘴法气体流量装置的检定，基本上参考JJG643—2003《标准表法流量标准装置》检定规程。但因为音速喷嘴法装置本身的特点，现有规程逐步显示出其不足之处。特别是关于装置不确定度分析部分。根据规程，对多个喷嘴并联使用时装置不确定度的合成，不需考虑喷嘴间的相关性：但是，由于装置本身的特点和音速喷嘴标定过程的一致性。其相关性是不可避免的。

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。

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。

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.

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)。