A New Device for Gas-Liquid Flow Measurements Relying on Forced Annular Flow

A new measurement device,consisting of swirling blades and capsule-shaped throttling elements,is proposed in this study to eliminate typical measurement errors caused by complex flow patterns in gas-liquid flow.The swirling blades are used to transform the complex flow pattern into a forced annular flow.Drawing on the research of existing blockage flow meters and also exploiting the single-phase flow measurement theory,a formula is introduced to measure the phase-separated flow of gas and liquid.The formula requires the pressure ratio,Lockhart-Martinelli number(L-M number),and the gas phase Froude number.The unknown parameters appearing in the formula are fitted through numerical simulation using computational fluid dynamics(CFD),which involves a comprehensive analysis of the flow field inside the device from multiple perspectives,and takes into account the influence of pressure fluctuations.Finally,the measurement model is validated through an experimental error analysis.The results demonstrate that the measurement error can be maintained within±8%for various flow patterns,including stratified flow,bubble flow,and wave flow.

恒压式气体微流量计的测控系统研制

恒压式气体微流量计的测控系统是在工控机控制下 ,采用电容薄膜规、光电编码器、铂电阻温度计等高精度传感器测量出变容室内气体的压力、体积变化率、温度等参量 ;采用两种恒压控制模式 ,在流量测量的动态过程中将变容室内气体的压力波动控制在± 0 0 1%之内 ;工作软件具有虚拟仪器界面 ,操作方便 ,实现了对流量计的计算机自动化控制和管理。恒压式气体微流量计能够提供 (3 96× 10 -4～ 3 6 4× 10 -8)Pa·m3 /s范围内的气体微流量。在 10 -8Pa·m3 /s范围内的相对合成标准不确定度为 1% ,在 (1× 10 -7～ 1× 10 -4)Pa·m3 /s范围内的相对合成标准不确定度为 0 7%。

基于调节阀的流量测量方法实验研究

提出了一种基于调节阀的流量测量方法,以调节阀的流量特性曲线为基础,通过测量调节阀前后的差压,计算得到流经调节阀的流体流量.通过多点压力采样实验,确定了阀前相对靠近调节阀,阀后相对远离调节阀的压力采样点选定原则.通过稳态流量测量实验,发现较大的阀前后差压和较小的阀门开度时,测量精度最佳.通过非稳态流量测量实验,发现在正弦信号和随机信号阀位启闭过程中都有良好的累积流量测量精度,误差的主要来源包括阀芯的快速行进和阀芯运动方向的转换.

高纯气体流量测量中的仪表选型

高纯气体具有组分稳定,无尘、无水滴、无油污的特点,为流量测量和流量计的稳定运行创造了良好的条件。通过对比差压式流量计和热式质量流量计的工作原理及在高纯气体实际测量中的应用,介绍了选用两种流量计的条件,分析了差压式流量计和热式质量流量计在实际测量中存在的误差原因,并给出了相应解决方案。

流量测量系统的预防性维护

流量测量仪表的预防性维护需要对被维护的仪表及系统有深入的了解,通过仔细观察和深入的调查研究,才能发现故障原因并解决问题。讨论了借助智能化流量测量仪表的自诊断信息了解仪表的状况,借助仪表原始数据与中间计算结果、仪表的趋势图分析仪表可能存在的问题;借助数据采集与监视控制系统提供的信息进行分析,以及按照维护规程及经验对维护点进行预防性维护的方法,并用很多实例进行了说明。

核电厂仪控系统电磁流量计集成控制柜改造

针对用于核电厂核取样系统流量测量的涡轮流量计在运行过程中故障频发的问题,进行了流量计换型改造,以电磁流量计替代涡轮流量计进行核取样介质流量测量。首先,对电磁流量计测量原理和基本组成进行了阐述,介绍了在换型改造期间集成控制柜中电磁流量计流量显示异常的现状,并采用示波器对电磁流量计励磁信号和电极信号进行了测试分析,确定了励磁正常但电极信号受到较大干扰的问题。然后,对电极信号干扰源作了较为全面的排查分析及逐一验证,进而提出集成控制柜的整体改造方案,并对改造后的集成控制柜进行了低电导率介质情况下的流量测量准确度测试。测试结果表明,该设计满足现场测量要求。改造后的集成控制柜已在核电厂机组稳定运行,改造效果较好,可为相关行业类似控制柜的设计提供参考。