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。

关于改善液体流量标准装置微小流量稳定性的方法探讨

流量作为工业生产中的重要参数,具有测量动态性、不稳定性的特点,是过程控制中最难准确测量的参数之一。根据JJG164-2000《液体流量标准装置》检定规程,其稳定性是衡量液体标准装置不确定度的重要指标。为提高装置计量性能,本文主要从装置出口压力、管道壁粗糙度、管道中水溶解气和介质洁净度,对微小流量稳定性的影响因素进行分析,并制定加装二次稳压装置、更换管道材质、增加排气阀和杂质过滤装置等可行性改造方案。

建立高流速液体流量标准装置的关键点

本文设计了一套检管流速超过9m/s的液体流量标准装置,并对其设计关键点进行分析。同时,通过计算水头损失,确定主要设备的指标及水泵的选取原则,从而达到高流速标准装置的性能要求。

电动换向器双光电计时和定位方法研究

为了降低电动换向器的不确定度,提高其稳定性、可靠性,使其更方便在工业现场使用,针对电机直接驱动的电动换向器,在分析单光电计时方法的工作原理、缺陷的基础上,提出了一种双光电计时定位方法,并进行了实验测试。理论分析和流量计法检定结果表明:在电机性能很稳定的情况下,在换向器喷嘴中心点与两侧计时,所得的不确定度数值较为接近。基于双光电开关,可以实现电动换向器的自动定位和分水器自动复位,解决了换向器上电后分水器位置判断和自动定位的问题。行程差法测试结果表明:电动换向器不确定度可达0.000 6%。

基于CFD灌溉机井管道液相流场的数值模拟

为改善农用灌溉时差法超声波流量计的测量精确度,利用Fluent软件中的标准k-ε模型对灌溉机井管道液相流场进行三维数值模拟,观察机井管道水平轴截面和竖直轴截面的压力云图以及速度分布图,分析管道内流体的速度分布特性,并在此基础上提出平均流速修正公式,对其进行实验验证.结果表明:受弯管二次流影响,出水管流场紊乱,各截面速度分布差异明显,降低了流量计测量精确度.经修正后流量计测量精确度提升了4.9%.

新型湿法除尘除有害气体斜板塔的流场分析

研究对象为2种新型湿法除尘除有害气体的斜板塔:矩形斜板塔和伞罩形斜板塔。为了观察塔内流场分布规律,运用CFD(计算流体力学)软件,气相采用标准κ-ε湍流模型描述,液相采用颗粒轨道模型描述,对2种新型塔内气液两相流动进行了数值模拟。预测了无喷淋和有喷淋两种情况下的气相湍流流场,不同空塔气速不同液气比的塔内压力损失。结果表明:采用中心出口的圆柱型塔可以有效地避免气体“死区”的产生;新型斜板塔能有效地增大气液接触面积,延长气体的塔内停留时间;加入喷淋液体以后,气相流场明显均匀化。该模拟也为塔体的进一步优化设计提供了依据。

基于双计时原理的水表和换向器检定方法研究

为提高水流量标准试验装置检测大口径机械式水表示值误差的检定精度,提出一种基于动态启停双计时原理的检定方法。依据两台计时器分别记录的被检水表通流时间和工作量器进水时间,可以方便地修正示值误差并对换向系统工作特性进行监测。研究结果证实,换向气动电磁阀不对称工作特性是换向系统不确定度的主要来源,双计时法能明显提高机械类流量仪表的示值误差检定不确定度。

气提泵中标准孔板流量计特征

探讨了气提泵输送水,模拟料液,30%三烷基氧膦-煤油溶液时标准孔板流量计两端压降特征。实验结果表明,由于气提泵中气液相互作用,造成了标准孔板流量计两端的压降随时间呈周期性的波动特征;而压降的时均值与流经孔板的液体平均流量之间呈线性关系。

用双计时法检定换向器不确定度的探讨

为研究液体流量标准装置动态启停法检定机械式累积流量仪表时的换向系统对称特性,提出了用双计时法检定换向器系统的不确定度。试验结果证明了气动电磁阀工作非对称性是换向器系统不确定度的主要来源。研究结果表明,采用双计时法检测换向器所得不确定度比传统检测方法检测结果要大,比较符合装置实际使用情况。

液滴束流轴向速度弥散与角向弥散的测量

轴向速度弥散和角向弥散是液滴束流在多数应用中的基本要求。利用标准偏差的传递关系,通过测量相继液滴飞行到测量位置的一组时间间隔,可得液滴束流轴向速度的相对标准偏差。推导了相对标准偏差的表达式,描述了测量相继液滴时间间隔的装置。研究用若干根光纤测量液滴束流角向弥散的新方法,已测得几个角度范围内的液滴记数,经修正,得到了对应不同方向角范围的液滴数。

一种用仿真设计的可变喷嘴换向器研究

设计建造质量法液体流量标准装置的过程中,需要根据衡器的量程确定不同换向器组的几何尺寸和规格。传统的制造方案一般采用历史数据,很少有文献从原理上对换向器及其配套喷嘴进行理论设计。该文首先通过计算确定流量喷嘴的量程和入口管道口径,仿真计算得到适宜的喷嘴尺寸;配置合理的分水器和驱动装置;针对性地改善喷嘴出口流速的均匀性,减少流量标准装置的误差来源。最后通过仿真计算结果和实验测试数据进行比对,取得较好的一致性,证明通过仿真指导设计制作流量换向器是科学合理的。

液-固下行循环流化床中的颗粒碰撞行为

设计并构建了一套冷模液-固下行循环流化床蒸发器,考察了颗粒对壁面的碰撞行为随轴向位置和操作参数的变化规律,以便更好地揭示循环流化床强化传热和防、除垢的机理。实验中,选用水和不同粒径的聚甲醛颗粒和玻璃珠作为工质,对不同颗粒加入量(0~2.0%)和循环流量(2.15~5.16 m^(3)·h^(-1))下的碰撞加速度信号进行了功率谱密度、峰度和标准偏差等频域和时域分析。研究结果表明:液相和固相碰撞加速度信号的频率范围分别为0~2000 Hz和6000~16000 Hz。沿着下行床的轴向位置从上到下,颗粒对壁面碰撞加速度信号的标准偏差先减小,后增大;峰度增大。随着颗粒加入量和循环流量的增加,标准偏差增大,峰度减小。颗粒加入量较低时,标准偏差随着聚甲醛颗粒粒径的增加先减小、后增大;而峰度随着粒径的增加明显增大。颗粒加入量较高时,标准偏差和峰度随着粒径的增加而增大,但增大的幅度较小。玻璃珠的标准偏差较小,但峰度明显高于聚甲醛颗粒。构建了操作参数对颗粒碰撞行为影响的三维图。研究结果有助于促进流化床换热防垢节能技术的工业化应用。

基于电磁阀的小流量换向器修正方法研究

为了研究二位三通电磁阀在微小流量下的换向性能,研究中对某型电磁阀换向时间差开展了测试试验。试验结果表明电磁阀换向时间差为负值,且时间差随流量减小其绝对值增大。在高流量段电磁阀具有良好换向性能;而在低流量范围内,通过采用双衰减函数进行修正,可有效降低换向时间差引入的不确定度。研究表明:将电磁阀作为换向器应用于小流量液体流量标准装置具有较高可行性。

变水头装置液位开关的不确定度评定方法

对变水头流量标准装置不确定度评定结果产生影响的液位开关动态响应做了理论分析和实验研究。分别针对电容式和导纳式两种常见液位开关的工作原理,推导建立了其动态响应理论模型,建立了液位开关的传递函数,从理论参数得出:被测电容式和导纳式液位开关的动态响应不确定度基本相当,并对变水头装置液位开关的动态响应不确定度评定方法做了讨论。根据所提出的评定方法进行了相关实验,实验结果表明,电容式液位开关的动态响应不确定度可以达到0.034%,且随着液面下降速度增加,其不确定度也有增加的趋势,为变水头流量标准装置的工程实践和不确定度评定提供了理论参考。

高准确度静态质量法液体流量标准装置及其不确定度评价

本文介绍了一种高准确度质量法液体流量标准装置的设计方法,为对市场中出现的高准确度科里奥利质量流量计的量值传递提供了可能。文中介绍了装置设计过程中,为提高装置准确度用到的电动换向、衡器自校准、蒸馏水代替自来水等方法。试验证明,上述方法的应用使装置达到了预期的不确定度水平。文章还着重介绍了高准确度静态质量法液体流量标准装置不确定度的评价要点,对装置的不确定度水平进行了评定。

在线电磁兼容试验用液体流量检测装置

该文提出了一种具有紧凑型结构的液体流量检测装置,可用于流量仪表的在线电磁兼容试验。通过参数化设计和计算验证了紧凑型结构的可行性,研制完成后,通过试验验证了装置的有效性,并比较了实流法与零流量法电磁敏感性试验的结果,验证了该装置能够测量受电磁干扰时流量仪表计量性能变化量的优势。

用于质量法液体流量标准装置的标准砝码自动加载系统研究

衡器作为质量法液体流量标准装置的主要标准器,定期的校准和核查必不可少。针对衡器在校准和核查过程中效率低,操作难度大的问题,该文研究一种适用于质量法液体流量标准装置的标准砝码的自动加载系统,对整个自动加载系统的工作原理、结构、程序设计、数据分析进行描述。经试验验证,该系统实现标准砝码的自动加载,试验结果满足工作要求。相较于传统人工加载方式和已有的自动加载系统,该系统具有量值可溯源、可操作性强、工作效率高的优点。

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。

某液体微小流量标准装置设计及建立

根据液体小流量发展需求,提出建立一台用于液体小流量计量检定的标准装置。简单介绍质量法液体流量标准装置的基本工作原理、组成以及建立,对各主要部件的技术难度进行分析并对装置整体的不确定度进行分析及合成。使得装置性能指标流量范围(0.02~100)L/min,扩展不确定度0.1%,(k=2),得到验证,证明装置可以开展0.5级及以下流量计检定、测试和校准等工作,满足实验需求。

变水头法标定系统的设计

针对大口径流量仪表的标定问题,提出了一种变水头大流量标准装置。在阐述系统工作原理的基础上,对变水头法的数学模型进行了推导,详细介绍了系统各部分的实现;分别采用BST电路板进行液位测量,并应用组态王软件构成上位机,用来反映当前的标定情况。实践表明,该套标定装置提高了仪表的不确定度。