超声流量计系统延时检定方法研究

非实流校准是针对大口径超声流量计的检定和校准技术.本文详细描述了用于超声流量计时间测量准确度检定的设备原理及温度修正方法.通过使用不同声道距离的检定数据验证了本检定方法测量数据的一致性.将超声流量计设置产生1000ns的系统延时,并使用检定装置对设置延时前后的超声流量计进行检定,得到延时差与设置延时量非常吻合,验证了本检定方法的准确性.     

JJF 1358—2012在引额济乌工程中的应用探讨

JJF 1358—2012《非实流法校准DN1000~DN15000液体超声流量计校准规范》提出了非实流校准大口径液体超声流量计的方法,应用于引额济乌工程中接触式双声道超声流量计的安装工作中。采用经纬仪测量管道内直径,使用全站仪对测量结果进行核查并计算出管道圆柱度,再次使用全站仪测量换能器安装位置,安装完成后测量声道长度和角度,以便对流量计进行参数设置。实验得到测流断面内直径为3 010 mm,两条声道长度分别为3 643 mm、3 648 mm,对应声道角分别为44.218 4°、44.074 6°,最后对体积流量的不确定度进行评定,其结果为Urel=1.5%(k=2)。     

烟道流量计量标准装置

为了解决我国烟道流量计的量值溯源问题,中国计量科学研究院建立了烟道流量计量标准装置。装置使用可溯源至标准转盘的激光多普勒测速仪作为原级标准器,采用激光多普勒流速剖面扫描和超声流量计波动修正的方式测量标准流量,经校准的8声道超声流量计为工作级标准表,具备了908~104840m3/h的测量能力,扩展不确定度为0.62%(k=2),可对最大口径为1m的流量计进行校准。装置下游测试段包括圆形管段和矩形管段,能够开展烟道流量计测量性能的研究。     

烟气超声流量计时间测量准确度校准方法研究

大口径气体超声波流量计广泛应用于烟道排放监测和工业控制等领域。超声波流量计的传播时间测量准确度校准是非实流校准的重要环节,通过建立超声波流量计时间测量准确度校准装置,实现对大口径气体超声流量计传播时间的非实流校准。该文首先提出3种不同的超声流量计传播时间校准方法,分析不同方法的影响因素,其次通过改变探头间距离,对不同探头间距时超声波流量计传播时间的测量误差进行校准。试验结果表明:超声波流量计传播时间的测量误差随距离变化,并确定利用标准声速对超声波流量计传播时间进行修正的方法更为准确,测量结果不确定度为0.2%。     

18声道超声流量计在DN1000三峡流道模型中的测量准确度研究

通过在开封国家水大流量计量站开展DN1000口径三峡模型流道中18声道超声流量计测量准确性实验研究,得到了复杂流场给流量计引入的测量误差,验证了18声道超声流量计即使在复杂流场中依然具有较高的测量准确性.通过分析流量计得到的流速分布图可以推断出模型管道中的流场情况.流量计在正常安装位置旋转90.后测量误差变化不大,流量...     

大口径气体超声流量计声道布置形式探讨

对上海中核维思仪器仪表有限公司（WEISI）研发大口径多声道气体超声流量计（GUSF）过程中，对流量计各种声道的布置形式进行对比，提出目前适合大口径管道用的GUSF的声道布置方式及优缺点，并且列举应用实验数据加以说明。     

管道材质及管径对超声波流量计计量精度的影响分析

管道材质及管径在很大程度上影响超声波流量计的计量精度。文章主要介绍了利用实验室现有的液体流量标准装置,对超声波流量计在不同管道材质、不同管径的条件下进行流量系数的修正,以提高超声波流量计在现场校准时的计量精度。     

超声法现场流量测量辅助装置的研究

对于污水处理行业使用的大口径电磁流量计,一般采用外夹式超声流量计进行现场流量校准。根据外夹式超声流量计的安装条件,检测人员在现场开展校准工作时,两个换能器必须要安装于过管道轴线的平面上,而实际测量中很难把握两个换能器安装位置。提出在现场流量测量过程中找到一种简便可行的确定管道轴平面的方法,并通过一系列的实验对该方法进行全面评估和验证。     

基于FLUENT下双声道超声波流量计最优声道研究

通过FLUENT仿真模拟,建立组合双弯管及收缩管道仿真模型,研究双声道超声波流量计安装位置和雷诺数对于管道内流体速度场的影响。通过流量计的相对误差及修正系数的计算,定量分析流量计的最佳安装角度以及最优声道位置。模拟结果表明,组合弯管和收缩管与超声波流量计的安装位置至少为20D才能保证管道内流体充分发展;流量计安装角度在45°时能够最大限度覆盖更多的速度区域,保证测量的精确度;通过修正系数随雷诺数的变化情况得出双声道超声波流量计的最优声道位置为距管道截面中心0.225D处。研究结论适用于不同类型管道结构,有助于超声波流量计的优化设计以及工业应用中测量精度的提高。     

管道材质及管径对超声波流量计计量精度的影响分析

管道材质（如：不锈钢、碳钢、PVC等）及管径在很大程度上影响超声波流量计的计量精度。本文主要介绍了利用实验室现有的液体流量标准装置,对超声波流量计在不同管道材质、不同管径的条件下进行流量系数的修正,以提高超声波流量计在现场校准时的计量精度。     

多通道超声波气体流量计的数学模型

在超声波气体流量计的实际测量中,多种不同因素引起流量测量的误差,其中流场分布是引起误差一个很重要的原因。采用多通道流量计可以较好地克服这一影响。但由于流体具有粘滞性,管道截面上不同半径处的流体速度各不相同,所以声通道测量的流体平均流速与实际管道中流体的面平均流速仍存在差异。对多通道超声波气体流量计的数学模型进行了研究,通过理论计算多通道超声流量计各通道的动力校正因子及权系数,由测得的若干超声传播路径上的线平均流速计算得到面平均流速,从而提高流量的测量精度。并将此应用于研制的四通道流量计中,进行了实验验证。     

小管径超声波流量计的仿真与设计

针对时差法超声波流量计在小管径流量测量方面存在的问题,提出了一种内置反射装置的缩管径超声波流量计。采用FLUENT仿真软件,以管道内各声路上的K系数及均方根误差为评定标准,研究了反射片的形状、特征尺寸、反射片的间距及管道的缩进对管内流场特性的影响,设计了最佳管道模型,并计算出该模型在各流量点下的K系数。仿真结果表明所设计超声波流量计流场稳定,能够提高小管径测量的测量精度。     

涡街流量计抗管道周期振动性能的试验研究

为研究涡街流量计在管道周期振动情况下的抗振性能,对国内广泛应用的应力式模拟涡街流量计,在气体流量管道周期振动试验装置上进行了不同振动加速度和方向的试验.通过对振动产生仪表系数相对误差的研究,得出模拟涡街流量计的抗振加速度,并分析了此时涡街流量传感器输出信号的品质特征.最后,为与模拟涡街作比较,对横河和ABB公司生产的数字涡街流量计进行了相同的管道周期振动试验,研究了数字涡街的抗振性能,并发现振动倍频信号是导致仪表系数相对误差出现的主要原因.     

基于激光跟踪仪的超声流量计几何参数实测方法

针对需要现场安装的大口径超声流量计的几何参数外部测量问题,建立了基于激光跟踪仪的大口径超声流量计几何参数测量方法。利用跟踪仪在管道外部测量管段壁面和超声探头的三维特征,并通过三维建模工具获得管段和探头的相对位置关系,进而计算得到流量计几何参数。结合现场测量案例,评估了内径、声道长度、声道角、声道高度等参数对流量不确定度的贡献。该方法不仅解决了管道外部几何参数实测问题,而且能将不确定度水平控制在0.2%左右。与跟踪仪实测值相比,几何参数厂家设置值存在一定的差异,建议厂家和用户给予几何参数实测更多的关注。     

基于收缩流动的气体超声流量计声道稀疏化及测量方法

为了提高低声道数超声流量计的准确度水平,在传统超声流量计的基础上设计了一种具有收缩流动结构的低声道数超声流量计。采用数值模拟研究了渐缩管中收缩流动的流场特征,确定了渐缩管的几何参数及超声探头的安装方式。通过空气实流实验,研究了单声道及双声道在收缩流动条件下流量计量的基本特性。在流量范围27~432m3/h,管径范围100~150mm进行了实验验证。结果表明:收缩流动的数值模拟结果与理论模型相吻合,当渐缩管的收缩比由2增大为6,被测流场均匀区占比显著增大;当收缩比固定不变时,随着流量的增大,边界层厚度显著降低。通过实流实验比较不同结构和配置超声流量计的测量结果,发现单声道收缩管超声流量计的准确度水平显著优于传统单声道气体超声流量计,与传统双声道气体超声流量计的准确度水平相当。     

高压液体流量标准装置研制

为解决民用飞机高压液压油流量计校准问题,研制了高压液压油流量标准装置,标准装置采用高压柱塞泵提供流量源,通过变频调速和比例控制阀配合调节的方法实现流量装置的流量和压力宽范围调节,标准装置以活塞式体积管作为主标准器,实现了高压条件下的流量计校准。利用该标准装置对圆柱齿轮流量计在变压工况下进行校准试验,高压工况下流量计仪表系数与常压工况相差超过5%,证明开展高压变压下流量计计量性能及修正方法研究的重要性,该标准装置的建成为高压下流量计校准及计量性能研究提供了有效的手段,具有很高的实用价值。     

DN100mm小口径超声波气体流量计的研制与标定

文章简要介绍了速差法DN100mm小口径超声波气体流量计的原理、性能,利用涡轮流量计进行标定的原理、过程及测量结果。表明DN100mm超声波气体流量计在0.35m/s～14m/s的流速范围内的均方误差可达到±1.1%。     

基于机器学习算法的超声流量计使用中检验

为保证使用中超声流量计的准确度,基于随机森林算法,建立了超声流量计使用中检验预测分析模型。研究了超声流量计使用中检验程序。首先,获取超声流量计的信号质量数据、流态指标数据、以及计量性能数据;其次,采用随机森林算法对使用中超声流量计的流量偏差进行预测,预测值与真实值的偏差在0.76%以内,分析了影响使用中超声流量计测量准确度的各数据对超声流量计性能的影响程度;最后,对预测模型的不确定度进行分析,其扩展不确定度U=0.92%~0.22%(k=2)。