基于自适应深度置信网络的压力变送器温度补偿方法研究

随着压力变送器检测技术和人工智能技术的不断发展,在航空航天、石化、核电等领域人们对压力变送器的稳定性、实时性、测量精度等方面有了更严格的要求。而工作环境的温度会对设备精度造成巨大影响,导致变送器测量值出现偏移。针对此问题,本文提出了基于自适应深度置信网络的高精度压力变送器温度补偿方法。深度置信网络(Deep Belief Networks,DBN)在无监督学习阶段提取数据的特征,然后在有监督阶段使用少量的数据对网络参数进行微调;利用白鲸优化算法(Beluga Whale Optimization,BWO)在全局搜索和局部寻优之间达到平衡,有效地提高DBN网络的优化效果;引入Metropolis准则和适应度平衡因子,进一步提高算法的全局寻优能力以及模型收敛速度。实验拟合后的数据精度可达0.0048%,远高于现有的最高标准0.05级。经过一系列对比分析,验证了补偿算法的准确性和实用性。

压力变送器研究现状及发展趋势

压力变送器作为工业领域的重要测量仪器,已广泛应用于火电、核电、化工、钢铁、航天等领域。随着检测技术和自动化技术的发展,对压力变送器的稳定性、精确度以及智能化水平提出了更为严苛的要求。介绍了压力变送器的主体结构和常见分类。从通信方式、特殊环境测量要求以及智能化等多个方面分析了压力变送器的研究和应用现状。压力变送器的通信方式已经从传统的模拟通信发展到方便、快捷的无线通信。针对高温极端环境压力测量,更多的新型材料(如碳化硅、石墨烯等)被用作传感器敏感元件。为了适应智能化需求,一些研究者设计、研发了具有自诊断功能的压力变送器,以保障系统的安全性。为了克服压力传感器的温度漂移问题,提出了各种神经网络和深度学习的温度补偿算法。无线化、智能化、高精度等将成为压力变送器未来的主要发展方向。

无线温压一体变送器的通信及故障判断

胜利油田油气生产信息化自建设以来,大量无线仪表在采油井场安装使用。为保证井场各种数据的实时采集,仪表出现故障后必须快速处理。为此,介绍了采油井场使用的无线温压一体变送器、RTU的通信过程以及无线温压一体变送器在使用过程中的常见故障判断。

水下压力温度一体变送器质量测试方法研究

水下压力温度一体变送器性能的优劣直接决定水下生产系统能否安全运行。目前国内尚未形成水下压力温度一体变送器质量测试的配套方法。以API 17F标准规定的关于水下变送器测试项目为基础,针对水下压力温度一体变送器制定有可操作性的质量测试方法和出厂验收测试方法。测试项目包括氦气泄漏、环境筛选、外压、接触井流部分耐压强度、接触井流部分压力温度循环、功能和连续性、绝缘电阻、焊接电阻测试等,针对每一个测试项目给出了详细的测试目的、标准要求、测试步骤。所提测试方法通过挪威船级社审核,并成功应用于渤海油气田水下压力温度一体变送器工程化产品的挪威船级社认证。

温度对不同预加张力作用下的电容式压力变送器测量精度影响

为提高电容式压力变送器测量精度,研究温度和中心测量膜片预加张力对其影响。采用流固耦合等效分析方法,以测量膜片位移为分析指标,通过DIC(digital image correlation)实验验证预加张力大小,分析20~70℃时,不同预加张力条件下测量膜片位移变化。结果表明:无预加张力时,温度与位移为二次曲线;有预加张力时,温度与位移为线性关系,其线性系数是一种灵敏度系数。位移相对于基准位移的位移偏移量ε随温度增加;预加张力增加,ε减小。给定预加张力下,温度与ε为线性关系,其系数为两个灵敏度系数之差,给定温度下,预加张力与ε是非线性关系,预加张力与灵敏度系数为幂函数关系。结果可为提高电容式压力变送器可靠性提供参考。

基于FMEA的某型高温熔盐压力变送器可靠性分析

压力变送器是一种将温度变量转变为可传送的标准化电流输出信号的仪表。目前该类国产仪表的功能性能已得到了飞速的发展,但在可靠性和稳定性方面距离国外先进水平仍有一定的距离,尤其是在冶金和化工等恶劣工况下,影响高温压力变送器可靠性的关键因素是行业关注的热点问题。以高温熔盐压力变送器为研究对象进行了故障模式及影响分析(FMEA)。按照自上而下的结构分解和层次约定,详细地分析了高温熔盐压力变送器所有的故障模式、故障原因、故障影响和发生概率,以及危害性,最终找到仪表可靠性薄弱环节和关键影响因素。由此对仪表的耐腐蚀特性的评价有一定的参考作用。

水下压力温度一体变送器技术现状

水下生产系统广泛用于海洋油气资源开发领域,其长期运行于海底泥线位置。为保障生产安全运行、降低设备的结构复杂度和运维成本,需要为水下生产设备配置高可靠性的水下温压变送器。目前,国内尚未形成水下温压变送器设计及制造技术。从全面实现水下生产系统国产化,以及站在技术制高点规划水下关键仪表的产业布局出发,本文深入剖析了水下温压变送器技术现状。首先,对水下温压变送器的工程背景和在水下生产系统的安装位置,以及对水下生产系统的关键作用进行了研究,并阐述了水下压力温度一体变送器的工作原理。其次,分析了相关标准对水下温压变送器的功能与技术要求,对比了国际主流产品的机械结构、部件材料、供电通信以及压力、温度变送器的精度、分辨率等技术参数。最后,对水下温压变送器的技术难点、国际采购面临的问题、国产化紧迫性与必要性进行了总结和展望。

可拆卸式钠压力变送器的设计

在核电钠冷快堆领域,钠压力变送器对钠工艺回路压力参数的监测至关重要。钠工艺回路的高温、防钠液泄漏、可拆卸标定等需求,是钠压力变送器在功能设计方面考虑的主要因素。对钠压力变送器的研究包括:过程连接采用焊接的方式,防止钠液泄漏;接液材质选用奥氏体耐热不锈钢316H,解决耐高温、防腐蚀的问题;远传部件正、反法兰组成的分离结构,实现了可拆卸的功能;变送器常温部件拆卸分离后,高温部件与钠液管路所形成的腔体结构密封设计和保护原理分析。对钠压力变送器进行了钠台架高温影响试验、分离机构拆卸与二次安装影响误差试验。试验结果均符合要求。可拆卸式钠压力变送器的设计与实现满足了核电钠冷快堆示范项目的特殊需求。其远传分离传压机构的创新设计对压力仪表在其他领域的应用具有借鉴作用。

智能物联控制阀门的方案设计

介绍了一种智能物联控制阀门,对其定义进行了阐述,详细介绍了智能物联控制阀门的结构组成和工作原理,描述了数据传输及控制流程。分别描述了涡街流量计、旋进旋涡流量计和电磁流量计的原理和适用场景,阐述了不同的介质阀门材料的选用原则,最后对智能物联控制阀门的特点进行了总结。

半潜打捞船机舱风机变频控制系统设计

为提高机舱环境的舒适性,保障机舱设备安全运行,基于某半潜打捞船,对机舱风机变频控制系统的设计、温度传感器和压差传感器的布置要求及变频控制逻辑进行分析。研究表明:该系统可根据机舱内压力和温度的变化控制机舱风机的运行负荷,不仅能满足机舱设备运行所需的新风,还能保障机舱风机在不同工况下的自动化运行,减少能耗,降低船舶运营成本。研究成果可为船舶机舱风机控制系统的设计提供一定参考。

高温高真空双法兰差压变送器填充液失效分析与改进

高温高真空工况下,双法兰差压变送器在煤化工生产过程中液位测量时容易失效。失效原因为:填充液多选为高温硅油,在高温高真空工况下,很容易出现汽化现象,从而影响测量效果。填充液改为镓液态合金,具有耐高温,低膨胀率,耐负压特性,解决了填充液高温高真空下汽化问题。双法兰液位变送器远传部件采用双隔离传压结构,减少传压腔体镓液态合金的容量,解决镓基液态合金因密度和粘度大,造成仪表响应时间变长,灵敏度降低问题。改进后的双法兰差压变送器测量高温高真空液位,失效概率降低,性能得到有效提升。

基体温度和氩气压强对射频磁控溅射制备GZO薄膜性能的影响

采用射频磁控溅射方法,用Ga2O3含量为1%的ZnO做靶材,在不同基体温度和不同溅射压强的条件下制备了高质量的GZO透明导电薄膜.结果表明:基体温度和氩气压强对GZO薄膜的晶体结构、光电性能有较大影响.当温度为500℃,溅射气压为0.2Pa时制备的GZO薄膜光电性能较优,方块电阻为7.8Ω/□,电阻率为8.58×10-4Ω.cm,可见光的平均透过率为89.1%.

液位测量仪的研制

介绍了压力变送器、温度变送器和测量仪表。温度测量元件和温度变送器电路性能稳定 ,压力传感器和变送器电路重复性能好。利用单片机的汇编语言编制一组误差补偿程序 ,有效地补偿了压力传感器的温度、非线性误差 ,提高了测量仪的测量精度 ,测量准确度≤ 0 .1%± 1字。

基于HART6的智能压力变送器设计

作为一种现场总线,HART协议及相关设备被广泛地应用在工业过程控制系统中。HART协议自身也在不断发展,特别是第6版规范的提出,推动了HART的系统整合应用。针对压力类仪表,采用自主的软件状态机模型技术,设计了满足HART6规范要求的智能压力变送器,并实现对压力族命令的支持。

高温智能压力变送器温度补偿的研究

提出了高温智能压力变送器温度补偿的新方法,分析了智能压力变送器软件的补偿原理,当其把压力信号转换为电信号以后,再由微机对检测的信号压力零点及灵敏度的温度补偿以及对压力非线性特性进行校正,最后对测量结果进行标定变换并显示.

基于MPXY8020A芯片的胎压监控系统设计

介绍基于MPXY8020A传感器芯片的轮胎压力监控系统,该系统利用压力/温度传感器芯片MPXY8020A和系统级射频芯片,设计了以处理器rfPIC12f675为模块的设计方案,给出了硬件电路及相关程序框图。该系统符合NHTSA轮胎压力监测装置标准,在交通安全方面有较好的应用前景。

基于PCI总线的矩阵电路在压变温压补偿系统中的实现与应用

文章提出基于PCI总线驱动控制的矩阵电路在压力变送器温压补偿系统中应用的目的是解决现有压力变送器温压补偿系统中HART总线型工位电路数量少,整套矩阵电路缺失冗余性,以及现有电路在压力变送器产品温压补偿中实用性差、维护成本高的问题。文中阐述的矩阵电路是以PCI总线为基础,实现对PIO数字接口卡的驱动控制,完成由PCI总线上32路数字I/O到168路数字I/O的转换,并利用168路数字I/O进行继电器矩阵电路设计,实现了弱电控制强电的过程,成功有效的解决了现存压力变送器温压补偿系统中矩阵电路存在的问题。该研发成果已经应用于PDS压力变送器产品温压补偿生产线上,并且该电路的设计能够满足压力变送器生产企业的需求,而且整套电路融入系统中能够长期稳定、可靠的运行。

基于遗传支持向量机算法的压力变送器温度补偿方法

由于膜电式压力变送器的测量数据会随着温度的变化而发生温度漂移,针对该问题,提出了遗传(GA)算法和支持向量机(SVM)算法相结合的方法对压力变送器的输出数据进行补偿处理,通过遗传算法优化SVM参数C、δ2,然后利用SVM的函数拟合建立补偿模型;通过分析工程实验结果,该方法在全局收敛性、非线性目标函数逼近能力等方面效果显著,在压力传感器温度补偿处理上具有较高的实用性。

发动机测试台中差压变送器输出影响研究

针对某发动机测试台数据异常问题,结合实际情况通过调研和实验的方法,分析了引起测试台数据异常的主要测量设备(差压变送器)的各项性能指标,以及此类差压变送器使用中复现量值准确性的影响因素。得到了一套用于解决试验台数据异常的解决方案,保证了此发动机测试台输出数据的准确可靠。

基于WOA-BP的压力变送器温度补偿研究

针对压力变送器易受温度影响产生非线性误差,提出一种基于鲸鱼算法优化BP神经网络的WOA-BP温度补偿模型。通过鲸鱼算法对传统的BP神经网络的权值和阈值进行优化,得到优化后的补偿模型,用于拟合压力变送器压力与温度之间的非线性关系,从而得到补偿后的数据。实验结果表明:补偿后的压力值不受温度影响,压力变送器的最大相对误差从4.6%降低到了0.48%。