φ50mm管径超声气体流量测量装置的研制

本文论述以空气在5 0mm的圆管中流动为例 ,采用声速差法测流量 ,测到的流体流速即为面平均速度。克服了用线平均速度代替面平均速度的缺点 ,提高了测量准确度。

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。

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。

流场因素对超声波气体流量计测量精度影响

采用超声波时差法进行气体流量测量时,流场快速变化或者管段结构造成的局部二次流、涡流及速度分布不对称等情况,是影响超声波气体流量计测量精度的关键因素。针对此问题,以DN50超声波气体流量计为研究对象,利用CFD对超声波流量计不同风速下进行数值模拟,并在低速回流风洞测试段进行风速测试实验。将计算流体力学与信号处理相结合,分析换能器安装结构引起的流速特性变化,以及流场扰动对超声波回波信号的影响。研究表明,在0~3 m/s流速范围内,随风速增大,超声波测速受流场变化与声束扰动影响也增大,同时超声波回波信号质量越差,流量计风洞测速实验验证了数值模拟的合理性。

基于流量补偿法的桌面型气体小流量测量装置设计

为了缩短气体小流量点调节时间,提高小流量测量准确性及测试效率,设计了基于流量补偿法的桌面型气体小流量测量装置。采用层流流量测量技术实现微小流量测量;通过多条支路组合,扩大流量测量范围,快速调节流量测量点;采用流量补偿平衡法保持管路系统的阻抗不变,确保辅助风扇的工作性能稳定;采用LabVIEW编写测试软件。该装置弥补了小流量低雷诺数喷嘴无法精确测量的短板,同时解决了被测流量点调节时间长,流量波动大等问题。实验结果表明,该装置集成度高、成本低、测量精度高、测试速度快,系统运行稳定可靠,适合在高校实验教学中推广。

气体超声波流量计测量不确定度评定分析

为进一步提升气体超声波流量计的应用效果,结合西气东输天然气系统中应用的某型号气体超声波流量计的不确定测量因素来源,参考标准文件JJF1059.1-2012的相关内容,采用GUM法,对不确定度评定的流程要点进行探究。实际应用测试结果显示,本次不确定度评定方法获得了相对较为精准的评定结果,表明本次实验取得了初步成功,所建立的天然气流量测量不确定度评定方法具有潜在应用价值。

Z法气体超声波流量计湿气测量的虚高预测模型

引言湿气通常是指气相为连续相，液相为离散相的气液两相流。美国机械工程师学会ASME将其界定为Lockhart-Martinelli参数（L-M参数）X〈0．3的气液两相流[1]。湿气普遍存在于自然界与工业现场中，如常规天然气田井口产出气（湿天然气）、煤层气、湿饱和蒸汽以及页岩气等均属湿气。随着工业生产的发展，对湿气不分离计量的要求越来越高。然而已有研究表明，湿气流量测量问题非常复杂，检测难度很大，利用传统的单相气体流量计直接测量湿气流量，会因液相的影响而产生一定的误差，甚至无法正常工作[2]。因此研究各种单相仪表在测量湿气过程中所表现出的特性是十分重要的基础性工作。

不同编码激励的超声气体流量测量性能对比

对比研究了13位巴克码、2周期7位m序列(均为二进制相位调制)和线性调频3种典型脉冲压缩编码激励下,超声流量测量系统的性能.对接收信号进行脉冲压缩处理后,测得流速与横河1.0精度等级的涡街流量计读数比对,以评估其测量性能.结果表明,m序列激励下脉冲压缩输出旁瓣远高于理论值,而巴克码和线性调频激励时,旁瓣与理论值相差不超过10%.在3～19,m/s的实验流速范围内,相同时宽带宽积条件下,线性调频信号频谱与换能器带宽的匹配度最高,因此有最小的流速标准偏差和读数误差,巴克码次之,m序列最大.

固定污染源流速流量测量仪表的比较分析

在介绍了固定污染源流量测量对于“双碳”工作的重要意义基础之上,提出了流量(流速)测量仪表的正确选择是提升整体固定污染源流量测量准确度的关键。然后分别从测量原理、使用方法和量值溯源方法等方面对固定污染源流量(流速)测量的主要仪器:S形皮托管、三维皮托管以及插入式时差法多声道超声流量计作了介绍,多角度比较了它们在实际测量应用中的优缺点,对固定污染源排放企业和从事碳核算的计量技术机构在计量器具选择方面有一定的现实意义。

超声波小管径流量测量装置的研制

介绍了一种时差测量方法不同于传统时差测量方法的超声波小管径流量测量装置。给出了基本的测量原理 及软、硬件设计。 该装置由于采用了超高速数据采集系统,并利用分析采集数据的方法来确定时差,与一般的流量计 相比,缩短了测量时间,提高了测量精度,具有重要的创新意义和实用价值。

编码激励带宽对超声气体流量测量性能的影响

对比研究了四种不同带宽线性调频信号激励下,超声流量测量系统的性能。超声换能器为Senscomp中心频率125kHz,带宽10kHz的收发型压电换能器。信号产生、数据采集和时序控制由FPGA设计的专用电路实现。对接收信号进行脉冲压缩处理后,测得流速与横河1.0精度等级的涡街流量计比对,计算标准偏差和读数误差。结果表明,在B=20kHz的线性调频信号激励下,流速测量的误差和标准偏差最小;B=10kHz时,带宽与换能器带宽匹配,系统流速测量性能次之;B=5kHz时和B=50kHz时,流速测量性能最差。

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。

超声波流量计整流器优化设计

气体超声波流量计的测量精度由飞行时间的测量精度和流量计自身的流场适应性决定,流量计的流场适应性又由流量计的声道布置和整流器的性能决定。文章设计了一种内嵌于流量计的整流器,详细阐述了该整流器的结构、各模块的功能。介绍了整流器性能优化的理论依据、过程以及整流器性能优劣的判别准则。该整流器性能优化主要取决于起旋器的优化,文章给出了装有8片起旋器和装有10片起旋器的整流器在直管、单弯管下的性能参数对比,试验结果显示装有10片起旋器的整流器有着更好的流场适应性:重复性满足国标要求,直管示值误差与弯管示值误差的差值<0.3%。文章的创新点在于给出气体超声波流量计整流器设计和优化的理论依据和一整套流程,对于设计气体超声波流量计整流器的科研人员有借鉴意义。

提高超声波气体流量计精度的整流装置研究

当均速管流量传感器安装在弯头下游时,由于流体流动为非充分发展湍流,增加了放大器流量检测的误差。为提高仪表检测精度,提出了在超声波气体流量计前端一定距离安装整流装置改善气态分布均匀性,减少超声波测量误差的方法。采用理论计算分析和实际试验相结合的方法,基于传统整流装置,设计了改进型整流装置结构。经实验验证,安装改进的装置后,超声波流量计的线性误差减少到0.2%内。

巴克码激励的超声气体流量测量研究

提出了一种用“编码激励＋相关测时”的超声气体流量测量方法。理论分析和数值仿真均表明，相同信噪比条件下，与传统的门限电平法及猝发脉冲激励相关法相比，巴克编码激励相关法的时延估计量方差具有更低的克拉美罗下界。采用标准表法标定实验，在200～1200m3／h范围内对比研究了巴克序列二进制相位调制激励相关和猝发脉冲激励相关的超声流量测量性能，前者测得流速的标准偏差和测量误差明显优于后者。

天然气气体流量计流场模型与云图分析

本文针对天然气的流量测量问题,提出了一种超声测量的气体流量计设计方法,主要分析了天然气单回路超声测量的流场原理模型,并由此扩展到天然气多回路超声测量的流场原理模型。在流场模型中,重点考虑了超声波和天然气的流动方向的一致性,并计算出天然气的流动速度,进而完成天然气体积流量测量。在仿真试验的过程中,本文通过云图分析证实了超声气体流量计对200 mm以上天然气传输管道的测量效果更准确,仿真云图也更均匀。

双声道直射式气体超声波流量计湿气虚高预测模型研究

为探索超声波流量计测量湿气时的特性,以双声道平行直射式气体超声波流量计为研究对象,分析了超声波流量计虚高产生的原因和影响因素。基于水平直管气液两相流的经典L-M(Lockhart-Martinelli)截面含气率模型,建立了双声道平行直射式超声波流量计湿气虚高预测模型。在天津大学中压湿气流量实验装置上进行了超声波流量计湿气实验,在压力范围0.2~0.8 MPa、气相表观流速5~20 m/s的湿气工况条件下,超声波流量计正常工作时,虚高预测模型的整体相对误差在±6%以内,90.3%的相对误差在±4%以内;同时,93.6%实验工况点下的测量重复性小于1%,整体测量重复性的平均值为0.41%。

超声波气体流量计在非固定组分的混合气体流量测量中的应用

非固定混合比混合脏污气体流量的在线检测是工业流量测量中的难点。本文介绍了新型超声波气体流量计性能特点及工作原理,讨论了超声波气体流量计在济钢混合煤气流量计量中的安装、调试、运行、使用效果等应用情况。

利用插入式超声波传感器测量气体介质流速/流量的研究

首次提出一种插入式超声波流速／流量测量装置，它适合于大管径下气体介质的测量．建立在ＲＩＴＴＤ方法的基础之上，所设计系统主要由Ｉｎｔｅｌ８０９８微处理器，逻辑控制电路，计时计数器，传感器，驱动及接收电路等组成．风洞实验表明，系统在２０ｍ／ｓ流速范围内，测量准确度优于２％ＦＳ。