科氏流量计应用于气液两相流测量的实验研究

以空气-水为介质,对科氏流量计应用于气液两相流双参数测量进行了实验研究.实验过程中保持液相流量一定,通过加入不同体积分数的空气来分析含气率对科氏流量计测量精度的影响,采用Weisman垂直上升管气液两相流流型图与实验数据进行了比较.结合实验结果,初步归纳出含气量、流型和科氏流量计测量精度之间的关系,总结出液相中含气影响科氏流量计测量精度的主要因素及其影响规律,为进一步研究科氏流量计气液两相流测量误差修正提供了一种技术方法.     

气液两相流下微弯型科氏质量流量计信号建模

相比于普通的U型和Δ型科氏质量流量计,微弯型科氏质量流量计具有更高的频率和更小的相位差,测量气-液两相流时误差更大。为了揭示气液两相流测量误差的特性,针对微弯型科氏质量流量传感器输出信号的实验数据,采用数字过零检测方法提取流量序列。用概率密度分析流量序列的分布规律,再通过相关分析得到流量序列的数学模型,并验证模型的准确性。该数学模型由稳定分量和波动分量组成。稳定分量对应于气液两相流下流量实际测量的均值,其与真实值之间的偏差反映了气液两相流的测量误差;波动分量反映了瞬时流量测量的稳定性。     

新型近红外矩形差压流量计的测量模型研究

针对目前气液两相流不分离测量的难点,设计了一种基于近红外光谱技术与矩形差压流量计相结合的新型气液两相流检测装置。利用CFD流体仿真软件对影响流量计性能的结构参数进行了仿真及优化,在单相流动和气液两相动态实验的基础上,建立了相含率测量模型,修正后液相含率测量误差低于3.5%。在液相流量大于2m~3/h时,对分相流模型进行修正,得到的总流量测量误差低于4.5%。建立了两相差压与Fr_g、Frl的关系,结合相含率测量模型得到总流量测量模型,其中弹状流总流量误差低于6.5%,泡状流总流量误差低于1.5%。实验结果表明该装置用于气液两相流不分离测量的可行性,对工业领域的生产具有重要参考意义。     

变传感器设定值的科氏质量流量管控制方法

在科氏质量流量计中,流量管的稳幅振动是准确测量的前提。当两相流发生时,科氏质量流量管无法维持在最佳幅值下振动,导致传感器输出信号幅值波动大。针对两相流下流量管幅值控制面临的问题,分析影响流量管振动幅值大小和稳定性的因素,提出跟踪传感器信号幅值、变传感器信号设定值的控制方法,在研制的数字式科氏质量流量变送器上实时实现,并在气-液两相流实验装置上进行2种设定值方法的对比实验。实验结果表明,在不同含气量和控制及时性的情况下,变传感器设定值的控制方法均具有良好的信号跟踪和幅值控制的性能,流量管振动较平稳,传感器信号幅值波动范围小,极大地减小了两相流测量过程中的波动性。     

科氏质量流量计灵敏度温度补偿方法研究

科氏质量流量传感器(Coriolis Mass Flowmeter,简称CMF)是高精度直接敏感流体质量流量的多参数测量仪表,精度高,重复性好。随着质量流量计的广泛应用,用户逐渐开始关注外界因素产生的测量误差,其中流体温度对测量精度的影响是用户关注的主要误差之一。本文从科氏质量流量计的敏感机理出发,建立流量计的灵敏度模型,并依据材料的弹性模量随温度变化的模型,建立了流量计的灵敏度和温度的补偿模型。改造现有的静态称重法质量流量计标定装置,对建模的流量计进行精度与流体温度的实验研究。理论与实验结果表明:科氏质量流量计随着流体温度的升高,将产生正向的测量误差,误差与温度的关系为二次曲线关系,在特定的温度范围内,可以简化为直线关系;利用论文研究的温度补偿模型,流量计从未补偿时的温度与精度关系+0.05347%/℃降低为补偿后的-0.00625%/℃,补偿效果显著。     

科里奥利质量流量计研究现状及发展趋势（二）

4　实验研究概况实验研究中 ,一方面内容是考察流体温度、密度、压力以及二相流对流量计性能的影响 ,这项工作由意大利Ｎａｐｌｅｓ大学的Ｆ .Ｃａｓｃｅｔｔａ博士等完成。 1992年 ,他们对 7种不同形状科氏流量计作了实验比较[31] 。结果显示 ,对水在室温下的质量流量测量 ,这些流量计的测量误差很小 ,但前提是必须按照制造商的具体规定进行安装 ,并需现场标定 ,测量中所造成的压降比70年代末的第一代产品小得多。可是若将水中注入空气模拟气—液两相流的测量 ,则精度大大降低而不能用于计量。同年的另一个实验是揭示流体的温度及密度对流…     

基于谐振频率的U形管科氏流量计测量管污垢在线检测方法

为保证科氏流量计正常工作,必须定期检测测量管内是否存在污垢。目前,U形管科氏流量计测量管污垢的检测采用离线检定方式,无法实时监测科氏流量计的工作状态。针对这一问题,利用ANSYS仿真分析U形管科氏流量计测量管污垢分布模型,并在此基础之上,对U形管科氏流量计测量管进行力学建模分析,得出污垢及流体流速对测量管谐振频率的影响规律,提出了一种基于谐振频率的科氏流量计测量管污垢在线检测方法。仿真和实验结果表明:该方法可有效实现对U形管科氏流量计测量管污垢的在线检测。     

基于门控循环单元的动态过程下两相 CO2 质量流量测量

针对碳捕集与封存条件下科里奥利质量流量计测量气液两相CO_2动态过程质量流量时误差较大的问题,本文提出了一种基于门控循环单元(GRU)的动态过程下气液两相CO_2质量流量校正方法。利用GRU适合动态过程预测的特点,使用来自CO_2气液两相流实验平台的采集数据,对GRU网络模型进行训练,并使用网格搜索法结合K折交叉验证优化模型参数。使用八组典型工况下的测试集对优化后的GRU模型在测量精度和泛化性能方面进行了评估,并与最小二乘支持向量机(LS-SVM)模型进行了对比分析。实验结果表明GRU模型优于LS-SVM模型,并且GRU模型在动态波动发生后的平稳阶段,其输出结果能够快速跟随CO_2质量流量变化,相对误差在±5%以内。     

基于BP神经网络的多相流计量方法的研究

针对原油中油、气、水多相流复杂的流动情况,利用气液分离器、水分分析仪、密度计和孔板流量计组合法的测量系统,提出了一种基于BP神经网络对传统密度法测量原理进行误差修正的多相流计量方法.利用MATLAB7.1对建立的BP神经网络进行训练和仿真,实验结果表明此方法用于多相流相分率和总流速的测量,误差范围均在±5%之内.     

数字信号处理技术在科氏质量流量计中的应用

科氏质量流量计是目前应用范围最广、发展速度最快的流量计之一。数字信号处理技术是科氏质量流量计的核心技术,直接决定其测量精度、测量稳定性等性能指标;而流量传感器输出信号的数学模型是信号处理的依据和基础。国内外学者提出了多种信号处理方法,但是,没有根据不同的信号模型和不同的应用场合对各种信号处理方法进行比较和评价。为此,根据不同数字信号处理方法的特征量提取原理,分析了其具有的优缺点。针对科氏质量流量计单相流、批料流与气液两相流测量这3种典型应用场合中存在的关键技术问题,依据随机游动信号模型、突变信号模型和自回归滑动平均(ARMA)信号模型,分别从计算精度、响应速度、收敛性、抗干扰能力和对参数变化的敏感度等方面,对不同信号处理方法进行考核和对比,确定了3种典型应用场合下,解决关键技术问题,性能最佳的数字信号处理方法。     

Quantum Cooperative Robotics and Autonomy

The intersection of Quantum Technologies and Robotics Autonomy is explored in the present paper.The two areas are brought together in establishing an interdisci...     

考虑进油孔有限长滑动轴承油膜力的近似解析解

针对具有进油孔的有限长滑动轴承油膜力求解问题,采用变分原理和分离变量法,求得了有限长滑动轴承油膜压力分布的近似解析表达式。将油膜压力分布的近似解析表达式在油膜存在区域上进行积分,即得到了油膜力。将提出的计算有限长滑动轴承油膜力方法与无限长轴承模型、有限元方法的计算结果进行了比较,发现了提出的方法与有限元方法的计算结果很接近。最后,研究了进油孔位置和进油压力对油膜存在区域、油膜力等的影响,研究结果表明进油孔位置和进油压力对油膜存在区域和油膜力有较大的影响。     

三绕组变压器的双绕组等效建模及在Matpower中的应用

针对实际电网存在着大量的三绕组变压器,但国际上一些著名商业软件,如BPA仿真软件、Matpower这一权威潮流计算开源软件,均只提供双绕组变压器模型,限制了其在具有三绕组变压器的电力系统中的应用的问题,潮流计算是自主开发的电力系统各种应用软件的核心模块,因此依托国际权威开源程序进行二次开发,是一种较好的选择。对Matpower要求的数据格式进行了归纳,对变压器的一般的等值电路及带理想变压器的等值电路和带标幺值的等值电路进行了分析研究,提出了三绕组变压器转换为双绕组等效模型的建模方法,使得原先只适应双绕组变压器的潮流计算软件可以适用于三绕组变压器电网的潮流计算;最后以Matpower软件为例进行了案例计算,并用PSASP仿真软件进行对比验证。研究结果证明,所提出的建模方法是有效的。     

On the Relation of Load to Average Gap in the Contact Between Surfaces with Longitudinal Roughness

A computer simulation model for the contact between longitudinally-oriented rough surfaces has been formulated. This model closely duplicates the actual surf ace contact deformation behavior by taking into account the elastic interactions between the asperities. There were no assumptions made about the shapes, or any deformation behavior of the asperities, except for their obeying the laws of elasticity. The plastic deformations on the high asperity peaks were taken into account by setting a ceiling on their contact pressures at the material hardness value. The simulations used real surface profiles which were digitized from unworn circumferentially ground steel surfaces. Each pair of these profiles was mathematically combined to form an equivalent rough profile pressing against an infinitely rigid flat and having the appropriately adjusted elastic modulus. A total of 28 different pairs of profiles were used in the simulations. Each contacting pair was subjected to 30 different load levels and the local contact pressures and deformations were calculated. The contact simulations yielded some important mathematical relationships between parameters, such as the real area of contact, average gap, and average asperity load through statistical curve fitting. Two analytical functions were generated to relate the average load to average gap and the real area of contact to load.     

电站锅炉模糊风险评价方法研究与应用

针对电站锅炉风险等级评价问题,将模糊综合评价技术应用到电站锅炉风险等级评价中。开展了电站锅炉失效影响因素及模糊评价因素的重要程度分析,建立了一套科学合理适于在线评价的电站锅炉风险评价体系,提出了模糊综合评价技术与改进的模糊层次分析法相结合的模糊风险评价方法,利用改进的模糊层次分析法计算了指标体系中各层指标权重。对某一台电站锅炉的实际运行工况影响子因素进行了模糊风险评价,采用模糊合成算子进行模糊综合运算得到电了站锅炉运行工况影响子因素的评价向量。研究结果表明:电站锅炉的运行工况影响子因素的风险评价等级为第6级,失效可能性等级为小,该电站锅炉运行工况良好。     

基于多目标非支配解提取法的电力系统无功优化

针对传统的电力系统多目标粒子群优化算法采用权重系数法将多目标转化为单目标,从而忽视了各目标函数间的竞争关系这一问题,提出将非支配解提取法运用到电力系统多目标无功优化中,并设定了一套提取规则,以电力系统中的有功网损、电压偏差和电压稳定裕度为目标,使目标在充分竞争的情况下得出Pareto最优解,利用IEEE-14节点系统对多目标非支配解提取法的电力系统无功优化进行了仿真测试。研究结果表明,该算法一次运行可以得出多组非支配解,既有偏向单个目标的解也有兼顾所有目标的解,克服了权重系数法的盲目性和单一性,可使电力决策者根据实际问题选择最优解,具有较好的灵活性与多样性。     

交通荷载作用下桥梁结构参数识别方法

应用动力节点加载法,将作用在桥梁上的交通荷载转化为等效节点荷载,再用两步构造法识别结构物理参数.第1步,用Newmark-β方法变换结构运动方程,并用结构的加速度响应求得变换空间内的位移、速度和加速度响应;第2步,基于最小二乘原理,构造出变换空间内求解结构参数的递推式,进行结构物理参数识别.数值模拟结果表明,在交通荷载作用下,该方法能够快速、准确地进行桥梁结构参数识别.     

RLS and LMS blind adaptive multi-user detection method and comparison in acoustic communication

RLS and LMS blind adaptive multi-user detection algorithm and multi-user detector was proposed to solve the problem of multi-user signal detection problem encountered in underwater acoustic communication networks.In simulation analysis,RLS and the LMS blind adaptive multi-user detector were designed and tested for synchronous and asynchronous multi-user communication process.The results of SIR comparison and MMSE comparison show that,both of the two methods can realize blind adaptive detection when any user change in multi-user communication,during this process,the training communication sequences are not needed.The RLS algorithm has about 5 dB higher in SIR compared with LMS algorithm,and the convergence velocity of RLS algorithm is also higher than LMS algorithm when the communication users change.RLS algorithm has better ability in multi-user detection than that of LMS algorithm,and it has great attraction and guiding significance for solving the problem of multiple access interference(MAI) in multi-user communication.     

Robust Impedance Control of Robots Using an Adaptive Interaction Force Observer

For robot interaction control,the interaction force between the robot and the manipulated object or environment should be monitored.Impedance control is a type ...     

Research on key techniques of expendable conductivity temperature depth measuring system

This paper analysis the developing of expendable conductivity temperature depth measuring system(XCTD)and introduce its principle of measuring about temperature,salinity and depth of ocean.Some key techniques are put forward.According to the real needs of XCTD,conductivity sensor with high sensitivity is designed by principle of electromagnetic induce,the ocean conductivity from induced electromotive force has been calculated.Adding temperature correction circuit would help to reduce error of conductivity measurement because of sharply changing temperature.Advanced temperature measuring circuit of high precision and the constant current source is used to weaken effect of self-heating of resistance and fluctuation of the source.On respect of remote data transmission,LVDS is a good choice for the purpose of guarantee the quality of data transmitted and the transmission distance is reaching to thousand meters in the seawater.Modular programming method is also brought into this research aimed at improve the stability,reliability and maintainability of the whole measuring system.In February,2015,the trials in South China Sea demonstrate that the developed XCTD realize effective measurement at a speed of 6 knots and detection depth at 800 m.The consistency coefficient of the acquired data is greater than 0.99 and the success rate of probe launching is above 90%.