Research on double differential pressure dynamic flowmeter

When testing an electrohydraulic proportional valve,it is necessary to test the high frequency dynamic flow with bias.Because of the limitation of the piston stroke,a no-load hydraulic cylinder is only suitable for a reciprocating symmetrical dynamic flow test.Since the traditional differential pressure flowmeter is affected by viscosity and inertia of the fluid,it is only suitable for measuring steady flow.Therefore,a new type of double pressure differential dynamic flowmeter is designed to improve the traditional differential pressure flowmeter.The influence of fluid viscosity and inertia in the flow process are negated by subtracting the differential pressure in section expansion from the differential pressure in section contraction.The double differential pressure flowmeter is modeled and a flow meter prototype is designed.Then,the flow coefficients are identified and corrected by a practical test.Finally,the dynamic performance and steady-state precision of the flowmeter are verified by comparing with the test results of the no-load hydraulic cylinder.The double differential pressure dynamic flowmeter is proven to measure dynamic flow accurately,especially at higher dynamic frequencies.

超临界二氧化碳流量测量方法研究

在临界点附近的超临界流体,操作温度或操作压力的微小变化,都会引起超临界流体密度的很大变化,因此,尚无能够满足实时、准确、可溯源要求的超临界流体流量测量方法及仪表。该文首先分析超临界二氧化碳在拟临界温度区域的物理特性;然后分别研究科里奥利质量流量计和差压流量计的超临界流体测量特点,确定流量测量所需的工况条件;最后提出一种以科里奥利质量流量计对差压流量计进行动态密度修正,从而提高超临界流体质量流量测量精度的流量计组合方法。验证实验中,该文以质量法液体流量标准装置对上述两种流量计进行校准,再基于雷诺数近似原理采用质量法气体流量标准装置进行模拟测试,评估动态响应能力及两种被测介质之间的测量误差。实验结果表明:该流量计组合方法具备超临界二氧化碳流量测量的能力,可实现以科里奥利质量流量计作为工作级标准的超临界二氧化碳量值溯源。

气体差压式流量计流出系数不确定度的评定

差压式流量计是一种常用的流量测量仪表,广泛应用于多种工业领域。本文参照JJG 640-2016《差压式流量计检定规程》中流出系数的计算方法,依据JJF 1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》,对差压式流量计的流出系数进行不确定度评定。

差压式流量计流量测量不确定度评定

差压式流量计具有测量精度高、可靠性好等优点,被广泛应用于石油、化工、冶金、供暖等领域,在环保节能减排、流量贸易结算等方面发挥着重要作用。本文以准确度等级1.5级、规格DN200的标准孔板为例,依据国家检定规程JJG 640—2016《差压式流量计》建立数学模型,分析各类不确定度来源,对流量计流量测量的不确定度进行计算和评定,以期为相关计量检定人员提供参考借鉴。

差压式流量计(壳体)制造与监督检验要点

目前差压式流量计(壳体)有制造监督检验要求,但尚无相应的制造与验收规范,造成制造企业对涉及壳体本质安全的质量把控不一,也给制造监督检验工作带来一定难度。本文结合差压式流量计(壳体)生产现状并结合制造监督检验要求,阐述并分析与差压式流量计(壳体)产品质量息息相关的设计、材料、焊接、检测、热处理与耐压试验等环节,希望能够给相关制造企业和监督检验人员带来参考,提升产品质量,促进行业进步。

高炉鼓风机拨风系统控制仪表方案优化及选型

高炉鼓风机拨风系统将其他高炉的热风通过拨风联络管引入故障高炉风道内,以防止由于高炉鼓风机紧急停机而出现的风口灌渣事故。在工况要求为双向测量并且直管段有限的情况下,提出既符合工艺要求又节省成本的双向流量计和限流孔板配合的方案。在选择双向流量计时,更多考虑在满足工艺的前提下便于施工安装和后续维护。在选择配套二次仪表时不仅考虑精度和成本,还创新性地使用一个差压变送器完成对双向流量的测量。在工程投产后一年左右的时间里,工况运行良好。该方案的思路具有普适性,适合推广应用。

智能分注分层流量测量与自动校准技术研究应用

智能分注工艺能够全自动对每个注入层流量进行实时监测与调控,有效解决层间与层内差异,实现均衡注采开发。井下分层流量计长期工作的可靠性、持续测量的准确性是实现精细分注,提高注水合格率的关键。依据孔板式差压流量计工作原理,设计了流量测量电路,通过采用差压-流量分段曲线拟合数学模型提高了流量计算精度,通过井下分层流量自动校准技术,解决了井下流量长期持续测量的准确性,提高水驱开发效果,为油藏的分析评价提供准确的数据支撑。同时井下分层流量校准自动执行,流量解释算法程序自动更新,整个过程无需人工操作,节省了人力、物力,促进油田数智化发展。

宽量程比差压流量计的研究

标准差压流量计一般存在量程比不够宽的缺点,为弥补不足,采用更换孔板法、多套流量计测量法、多台差压式流量计切换使用法、数字通信传输法等方法来扩大量程比。讨论了量程过范围对差压变送器性能的影响和过范围试验方法,以及计量检定和流量测量准确度现场验证问题。分析表明,差压式流量计的安装方式也是保证测量准确度和量程比的重要环节,必须严格执行相应的规程,避免引起差压信号的传递失真,进而引起误差。

提高差压式孔板流量计准确度的措施

分析了影响差压式孔板流量计准确度的因素,提出提高流量计准确度的措施,保证氯碱生产装置的稳定运行。

差压式流量计温压补偿信号的影响及薄弱点分析

差压式流量计测量介质流量过程中因介质的密度受介质压力和温度的影响,所以要采用温压信号对流量值进行补偿。采用DCS系统分别对温度和压力信号的波动对最终流量值的影响进行了数据模拟分析,说明了温度和压力信号的稳定性和准确性对流量的测量是至关重要的,分析了DCS系统中典型的温压补偿逻辑存在的薄弱点,并给出了相应的解决方案。

基于多变量数据融合技术的差压式流量计异常诊断方法

目前流量计存在诊断功能单一、多个变量间的相互关系未考虑或未深入研究、数据特征未得到充分利用及故障诊断结果精度不高等难题。本文提出一种基于多变量数据融合技术的差压式流量计异常诊断方法,选取前后端压力和差压、温度、液位及电导率等多个流量测量相关变量,采用登普斯特-谢弗(D-S)证据理论及主元分析法(PCA)等多种数据融合技术,获取数据并预处理,调整基本可信度及特征数据降维,构建历史数据库并建立多方向主元分析(MPCA)模型,统计控制量与统计控制指标比对,将多个流量测量变量进行信息融合,提供统一的决策结果。本方法有助于确定管网流量测量在具体节点处是否有异常发生,从而提升系统判断的准确性。

新型内外管差压流量计特性研究

针对现有各种流量计机械结构较复杂、节流方式对流体的扰动大、差压信号稳定性不足的缺点,设计了一种新型内外管差压流量计。运用三维CFD模拟仿真软件对其结构进行优化设计,通过实验验证了内外管差压流量计三维CFD仿真分析结果的可靠性。以内锥流量计作为参照对象,对内外管差压流量计的特性进行了对比分析,对比分析的结果表明,内外管差压流量计较内锥流量计压力损失小、压损比小、差压信号稳定性高。为了得到本装置的其他特性参数,又进行了大量的标定试验,实验结果表明测量精度、量程比等参数均满足技术标准的要求。

管壁差压式涡街流量计测量影响因素分析

为了提高涡街流量计的抗干扰性和稳定性并保证测量精度,提出了一种基于管壁差压的旋涡频率检测新方法.在水和空气不同管内流动介质的情况下进行了系统实验.应用旋涡动力学和流体阻抗法,分析了取压位置和引压管频率特性因素对该方法测量性能的影响.实验结果表明,在旋涡发生体下游的一定距离内,取压位置对该方法的斯特劳哈尔数和仪表系数的影响很小,较靠近旋涡发生体迎流面的地方可测流量下限低.引压管的长度应尽量短,并且保证其固有频率与涡街频率相差较大.该方法简便可靠,适应性强,测量下限低.

蒸汽状态给蒸汽流量计量带来的误差

结合差压式流量计和涡街流量计的数学模型,对安装过程中由于蒸汽状态选择不当所造成的蒸汽流量计量误差进行了详细的分析。指出了蒸汽密度补偿模式与蒸汽状态直接相关,蒸汽状态的错误判定会给蒸汽计量带来较大的误差。压力越低、温度越高,由此带来的误差就越大。提出了蒸汽流量计安装中正确判定蒸汽状态的必要性。

纺锤体流量计的流场数值模拟

介绍了一种新型的节流式差压流量计——纺锤体流量计(又名槽道流量计)。数值模拟结果表明,在来流规则或畸变情况下纺锤体等直径段部分均能很好地形成环形槽道流动,使测量重复性和精确度得到大幅提高成为可能;同时,由于完全避免了流动分离,在高雷诺数下的压力损失与所得差压之比可小于孔板流量计的二分之一。实验结果验证了数值模拟的可靠性。

新型内外管差压流量计湿气测量模型研究

针对湿气的在线不分离测量,课题组提出了一种新型内外管差压式流量计,针对该流量计在天津大学油、气、水三相流实验装置上进行了测试,实验压力定为0.1 MPa和0.2 MPa,选取了与本实验工况相近的经典湿气测量模型对其虚高值进行了预测,预测结果显示"Bizon模型"预测效果最佳,但直接应用于内外管差压式流量计,测量误差仍不满足要求,因此,将理论分析与数据融合思想结合,进行了内外管差压流量计的湿气新测量模型拟合,建立湿气虚高值与其特性参数之间的非线性关系式。误差分析验证表明,新测量模型平均误差在1.6%以内,且误差波动性较小,比较稳定,能够满足工业生产中湿气的测量要求。

一种新的差压式流量计标定方法

针对目前差压式流量计标定方法计算公式复杂,实流测量误差较大,为提高精度仍需实测校验的问题,经过对标定方法的研究,提出了广义流出系数的概念,根据流量和差压开方的比例关系,提出的新方法标定时无需经过流量公式计算,仅需一次实流校验即可标定流量计。该方法标定精度比传统法高出3~5倍,简化了标定方法,提高了测量精度。

一种孔板差压流量计性能的数值研究

通过对某电厂流量孔板进行数值研究,分析不同断面的流出系数及压力分布规律,得出如下结论：取压孔应设置在上游最大压力和下游最小压力处,且下游取压孔应设置在距孔板中心距离（0.3~0.5）D范围内,上游取压孔应设置在距孔板中心距离（0.5~1.5）D范围;不同的取压孔距离严重影响流体质量流量的测量精度,所以流量孔板在安装时,严格按照取压孔尺寸安装,并根据取压孔的实际位置适当修正流出系数;典型断面的下游断面存在明显的回流现象,回流流量占管道质量流量的15%左右。分析结果可为电厂孔板差压测量安装、测试和调整提供参考。

差压式流量计的标定及其误差分析

差压式流量计在流量测量领域中广泛使用。采用高精度的标定系统,对差压式流量计进行标定,获得了流量计的流出系数,并采用科学的分析方法,对流出系数进行误差分析,得出了标定结果及实验误差。通过分析结果可以确定,流量计的测量误差符合标准,可用于现场实际测量中。

差压式流量计测量脉动流量方法研究

利用脉动流动工况下差压式流量计理论模型,给出了通过双路差压计算瞬时脉动流量的算法,并利用FLUENT软件对文丘里管内流场进行仿真计算,对脉动流量计算方法进行验证。仿真结果表明,单路压差计算脉动流量,由于遗漏流量导数项可产生很大测量误差,最大误差甚至可达100%;而通过双路差压计算脉动流量,可有效消除流量导数项影响,算例中最大误差降低至5%左右。