天然气流量次级标准装置计量性能核查技术

针对用于贸易交接流量计流量量值溯源的高精度流量标准装置计量性能实时核查技术不完善问题,开展了天然气流量次级标准装置计量影响因素、实时核查技术指标与方法研究,研究中采用了k-means聚类等大数据统计分析技术,创新提出天然气流量次级标准装置计量性能实时核查技术指标与核查方法。验证表明,采用组合涡轮工作标准表,组合实施一对一核查、多对一核查、多对多核查、总量核查,监控天然气发热量波动率、压力温度稳定系数、喷嘴间温差、喷嘴差压及涡轮工作标准表相对次级标准体积流量偏差及重复性共6项技术指标,能准确实时核查用于检定高准确度检流量计的次级标准装置的计量性能,实时监控流量计检定的过程质量、保证每台次流量计检定结果准确可靠。研究成果对于天然气流量标准装置质量控制具有一定的指导意义。

超声波燃气表燃气-空气关系计量特性研究

作为新型电子式计量器具,超声波燃气表具有宽量程、无机械传动结构、灵敏度高等特点。燃气表的计量特性评价一般采用空气介质。因此,空气介质和燃气介质下计量性能的一致性至关重要。采用扩展不确定度U=0.25%(k=2)的活塞式实气流量标准装置,分别对流量范围为0.04~6m~3/h和0.025~4m~3/h的1.5级超声波燃气表的燃气-空气关系性能进行试验。试验结果表明:1~#、2~#、3~#G4超声波燃气表在流量点q_(min)的燃气-空气平均误差偏移相对较大,而4~#、5~#、6~#G2.5超声波燃气表在各流量点的误差发生普遍偏移。这分别是由零点漂移和错波现象引起的。因此,在超声波燃气表的检验检测和计量性能评价试验中建议增加燃气-空气关系项目。试验结果可为国内超声波燃气表的技术研发和检定方法改进等提供重要的数据参考。

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。

高精度宽量程大口径液体流量标准装置的研制

针对基于静态质量法与标准表法相结合的高精度宽量程大口径液体流量标准装置研制这一关键技术问题,通过储水池防波稳流构造、水泵变频调速稳压、稳压罐结构优化及罐内液体状态监测、管路优化布置和管道流场监测等技术集成,形成了集“源⁃输⁃管⁃测”于一体的液体流量标准装置流场稳定保障技术。通过换向智能测控、高精度标准器及自动核查、阀门泄露监测、数据自动识别等技术,提升了装置的可靠性和准确度。

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。

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。

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。

外贴式超声波流量计的测量与在线校准

针对众多新型流量计的广泛应用和水量计量流量计难以离线送检的难题,通过考察国内外流量计在线校准方法与研究现状,在选定的河工模型供水管道以及流量标准装置上采用外贴式超声波流量计,并开展了测试研究。同时,介绍了试验方案以及实流在线校准的技术要求、测量过程与误差计算。结果表明,采用外贴式超声波流量测量计在线校准的误差可控制在0.5%～1%,且重复性好,是合适的流量检测设备。研究成果可为水利行业有效开展管道流量计在线校准提供技术参考。

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.

基于单V锥节流装置的湿气气液流量在线测量

提出采用两相质量流量系数对V锥节流装置湿气测量误差进行修正,试验研究洛克哈特-马蒂内利参数、气体密度弗鲁德数以及气液密度比对V锥节流装置两相质量流量系数的影响规律。V锥节流装置的节流比为0.55,试验介质为压缩空气和水,气液密度比为0.002 445-0.006 083,气体密度弗鲁德数为0.3-2.0,洛克哈特-马蒂内利参数为0.01-0.34。结果表明,两相流量系数随洛克哈特-马蒂内利参数增加而线性增大,同时还受气体密度弗鲁德数和气液密度比的影响。获得了两相质量流量系数与洛克哈特-马蒂内利参数、气体密度弗鲁德数和气液密度比的定量关系,建立湿气流量测量的半经验关联式。利用V锥节流装置前后锥体对湿气具有不同的差压响应特性,获得了其差异性的影响规律,建立单节流元件双差压的湿气气液流量双参数测量方程。在试验范围内,测得的气相质量流量相对误差小于±5.0%,平均误差为2.2%;液相质量流量相对误差小于±20.0%,平均误差为9.8%。该方法具有系统简单、成本低廉、精度较高的特点。

天然气流量计量标准装置的工艺流程优化

天然气计量标准工艺流程管件设备种类繁多、影响因素复杂,对计量标准装置计量性能的影响往往会在投产运行之后才逐渐显现,整改难度极大。因此,在建设初期科学优化流量计量标准装置的工艺流程,可有效提升其准确度。为此,提出了通过流体力学三维模拟仿真技术(FLUENT)优化高压大流量天然气计量标准装置工艺流程的方法。采用该方法可为天然气计量标准装置工作提供流态稳定的天然气介质,消除管道震动和噪音对计量标准装置计量性能的影响,进而提高天然气流量计量的准确度。同时,以管道弯头、整流器等典型工艺管件为例,通过建模和模拟计算,对不同工况条件下管道内流场进行分析,得出了流场分布规律。研究结果表明:①在检定工艺流程的标准支路与检定支路上游增加汇管,可减轻上游弯管对下游流态的影响;②在被检流量计及核查超声流量计上游10d处安装整流器,能够减小流态对计量结果的影响、提高计量标准装置的准确度。结论认为,该方法在国家石油天然气大流量计量站武汉分站工作级标准装置建设和工艺流程优化中得到了应用,经考核,工作级标准装置测量不确定度为0.29%(k=2),达到国内先进水平。

标准表法气体流量自动检定系统的设计与实现

针对利用原气体标准装置对气体流量计进行校准时效率相对比较低的现状,研制标准表法气体流量在线实时检定系统。在分析气体流量校准原理基础上,构建气体流量模型,设计标准表法气体流量检定系统结构,采用PLC进行气体稳流控制,采集标准表和待测表的数据,根据温度压力数值修正到标况下数值,在组态王环境下完成标准装置的检定。该系统具有自动采集各种数据、自动计算以及自动打印报表和储存数据等功能,实现校准过程自动化、高精度与高效性。通过对标准装置的测量误差和不确定度的分析,该系统达到了设计要求。

现场服务型标准表法气体流量标准装置的研制

针对目前气体流量计检测送检时间长,实验室检测工况与流量计实际使用工况不同造成误差扩大等问题,设计了移动式、单元化的现场服务型标准表法气体流量标准装置;介绍了该装置的工作原理,装置硬件的选型以及结构;工控机通过Modbus控制变频器与风机形成稳定的负压源,并通过电流与频率采集模块采集标准表,被检表及相应温度压力传感器的数据;软件通过虚拟仪器技术使用LabWindows/CVI设计了简单易用的程序;通过分析装置的不确定度,稳定性及进行传递比较法的验证,证实了这种现场服务型标准表法气体流量标准装置可应用于现场的气体流量计的检定;节省了送检时间,提高了企业设备使用效率。

流量计在线校准与核查的实践与可行性分析

石化企业大量使用标准节流装置流量计进行流量计量,保证其计量的准确性是石化企业必须面对的问题。通过对仪表现场校准与核查实践活动的总结认知,分析了各种影响仪表准确度的因素,探讨在线校准与核查实施方法及可行性,讨论了利用新技术为企业降本增效的可能。

血透机校准仪用液体小流量标准装置的研究

流量是血透机校准仪的重要参数之一,但现有液体流量标准装置量程不能满足其流量溯源的需要。针对这一问题,研究了一种血透机校准仪用液体小流量标准装置。该装置采用活塞计量系统,结合光栅伺服反馈以及自动控制技术,实现对液体小流量的自动化测量。经实际测试表明,该装置测量范围为(10~2 000)m L/min,最大允许误差为±0.34%,重复性优于0.06%,完全满足血透机校准仪流量参数的溯源要求。

蒸汽流量测量的比较与分析

本文结合差压式流量计和涡街流量计的原理,对节流装置、巴类流量元件和涡街流量计测量蒸汽流量的主要影响因素进行分析,并根据几种不同仪表的特点,分别就选型、安装、经济效益等方面进行分析,并总结几种测量仪表的优点与不足。

煤矿用流量计检定装置的设计

针对煤矿流量计检定装置采用单一的称重法或标准表法存在精度低、成本高、操作繁琐等问题,提出了一种综合称重法和标准表法的煤矿用流量计检定装置的设计方案,即采用称重法定期标定标准表或者检定较高精度的流量计,用标准表法检定流量计。该方案既保留了称重法可靠、稳定、准确度高的优点,又继承了标准表法效率高、装置无须频繁换向、使用寿命长的优点,保证了整套检定装置的精度。

标准节流装置的研究现状和应用特点

针对差压式节流装置在发电厂中基准流量测量中的应用,介绍了标准节流装置的研究现状和应用特点,并对多种能有效减小测量误差的参数补偿方法进行简述,同时探讨了目前研究上的不足。

高压直流输电阀冷系统流量类仪表检定装置的设计

介绍了一种以超声波流量计为标准流量计的阀冷系统流量类仪表检定装置。对该检定装置的硬件设计、控制系统以及检定方式进行了详细阐述。该装置尤其适用于大口径流量计的检定,实现了人机交互、数据采集、打印报表、数据归档等功能,提高了流量仪表检定装置的自动化水平。

关于我国孔板流量计发展和展望

ISO5167∶2003(E)的标准内容是基于最新研究试验的成果,具有更高的可靠性和可信度。列举国内采用标准不规范的一些现象,它是降低节流式差压流量计权威性的主要原因,不折不扣地贯彻标准的各项规定,是提高测量准确度和可靠性的主要方法。提出标准节流装置设计与使用方式的新设想,可以更有效地进行计量监督,推动市场竞争使产品质量提高。