热式质量流量计测量井下液相流量的探索研究

热式质量流量计是利用流体流过传感器探头时散失的热量与流体流量的关系来测量流体流量.为了研究热式质量流量计应用于井下液相流量测量的效果,开展了可行性实验研究,设计并加工了热式液体质量流量计原理实验样机.在多相流动态实验装置上进行了动态实验,取得了理想的实验结果.实验结果表明,采用热式液体质量流量计测量液相(油和水)流量是可行的.该方法将为液相流量的测量提供一个新思路,为井下现场样机的研发奠定了基础.     

煤气流量计量系统及其标定

介绍由热式气体质量流量计、微型计算机及有关设备组成的煤气流量计量系统及标定方法.配气标定和现场容积式对比标定结果表明,该方案可行,数据可信.文中给出了试验结果.     

新型热式气体质量流量计的研制

本文介绍了一种应用恒温原理的新型热式气体质量流量计的研制过程.流量计由半导体传感器和基于单片机的变送器组成.经过试验,流量计运行良好,能准确实现测量气体温度和质量流量的检测.     

多点热式气体质量流量测试方法实验研究

在已研制单点热式气体质量流量计的基础上,针对目前大口径或不规则管道气体质量流量测量中存在的问题,提出了基于多点测量的热式气体质量流量测试方法.文章对敏感元件(热膜探头)温度特性和以热膜探头为测点的多点测试方法进行了大量的试验研究.实验结果表明:多点测试方法中,以对数线性法最好;多点热式气体质量流量测试方法可以明显改善某些单点测量中出现的较大偏差,测量精度可以达到1.5%,扩展不确定度小于3.4%.     

LRG型防爆量热式气体质量流量计

一、前言国内现有气体流量测量仪表有带节流装置(如孔板、喷嘴等)的差压流量计、腰轮流量计、浮(转)子流量计(玻璃管式、金属管式)、涡轮和翼轮流量计、旋涡流量计(旋进式、卡曼涡街式)、靶式流量计等。以上这些不同工作原理的气体流量仪表虽各有其优缺点,但均属于体积流量计,要准确测量气体流量,需要作温度、压力的修正,不然将会引起很大的测量误差。现介绍一种新的气体流量测量仪表——防爆型量热式气体质量流量计。量热式气体质量流量计有以下特点:①不需要作温度、压力的补偿或修正而能测量气体质量流量或标准体积流量,对气体流量测量来说,这     

基于可调恒流源技术的热式气体质量流量计

热式气体质量流量计是基于对流换热原理进行流量测量的.在恒温差式和恒功率式两种传统设计方式的基础上,提出了一种基于可调恒流源技术的热式气体质量流量计.测量范围为0.2～20 m/s,将此范围分为三段.0.2～0.9m/s设定加热电流为40 mA,0.9～10 m/s设定加热电流为60 mA,10 ～20 m/s设定加热电流为80 mA.汇总各加热电流下的测量数据从而确定全量程范围下的计算模型.系统在天津大学流量实验室大口径气体流量标准装置上进行检定,管道口径为DN200,精度为1.0级,量程比达到100∶1.     

热式气体质量流量计动态响应的优化

针对热式气体质量流量计测量过程中动态响应时间过长的问题,重点研究了在流量发生变化时探头及附近气体的传热机理,得出了响应过程中的时间常数随质量流量变化的规律,总结出了时间常数的数学模型.将时间常数随质量流量变化的规律与流量计实时的测量值进行迭代,在热式测量流量值稳定之前,提前预测出稳态时的质量流量.通过实验证实了上述模型和方法,提前预测出稳态时的流量,在质量流量在55 kg/h～287 kg/h范围内,能够使响应时间缩短了80％～90％.     

一种热式气液流量测量技术的仿真与研究

依据能量守恒原理和流量测量原理,提出了一种新型热式气液质量流量的测量方法,并基于方法设计了相应的热式气液质量流量计.对其进行数值模拟,研究了流量计在不同流速下的温度分布情况,分析和比较了不同流速下的导热杆上下端温度传感器的温差值,获得了适用的量程值.最后,对流体管内湍流换热过程进行分析,并对测量方法进行了测量精度的定量分析,分析结果显示其测量精度可达到98%,符合工程应用要求.计算结果为该热式气液质量流量计的设计、优化、定型提供了重要的参考依据.     

RBF神经网络热式气体流量计温度补偿

为了解决热式气体流量计测量电路中采用硬件温度补偿成本高且精度不够等问题,利用神经网络的特点,设计了一种基于径向基函数(RBF)神经网络的软件温度补偿方法.实验表明:通过RBF神经网络温度补偿,有效地抑制了温度对流量计测量结果的影响,实现了环境温度梯度变化下气体流量测量的准确性和稳定性,测量准确度达到1.0级,且重复性好.     

热式气体流量计温度补偿研究

恒温型热式流量计加热探头与被测介质之间交换的热量不仅与质量流量有关还与被测介质的温度有关。通过对流量计热交换模型的分析,导出了热式气体流量计温度补偿的模型。同时对传感器的结构和常用的驱动电路进行了分析,指出了现有补偿电路的不足,提出了一种新的温度补偿电路。通过电路分析和试验证明,新补偿电路能改善温度补偿效果。     

基于LS-SVM的多传感器气体质量流量测量

针对流量测量中流速分布不规则对气体流量测量精度的影响,提出了一种多传感器气体质量流量测量新方法。该方法基于均速管测量原理,在测量管道中按照对数线性法分布了4个热式气体流量传感器,采集不同特征位置的流量。通过流量标定实验,获得不同质量流量下测量管道内4个传感器的电压。然后利用GA和LS-SVM算法,将传感器电压和气体的质量流量作为训练集,建立了气体流量模型。实际测量中由4个传感器的电压计算出气体的质量流量。不规则流场的流量实验结果表明该方法是有效的。     

基于双测试原理的热式质量流量计的设计

传统恒温差式热式流量计受到测量电路本身限制,最大加热电流受限,因此测量范围有限。设计研制了一种结合恒温差法和恒功率法的热式质量流量计。该流量计是基于托马斯理论,对功耗和温差进行采集,从而测得流量。相比于传统恒温差式质量流量计,该流量计在低流速时通过对桥式电路电压差采集,以控制数字电位器改变输入总电压,从而实现探头间温度差恒定,测量功耗测得流量;而在高流速时,通过数字电位器控制功率恒定,探测电路各个参数,从而计算得到温度差,测得流量。该流量计针对内径80 mm的管道,测量范围为0~1500 m³/h,量程约为传统恒温差式流量计的1.3倍,相对误差小于1%,满足实际使用需求。相比于传统恒功率式流量计,该流量计测低流速时精度更高。     

基于TDC-GP22的超声波渡越时间测量方法研究

介绍了采用TDC-GP22用于超声波气体流量计信号接收和渡越时间(TOF)检测的实现方法。针对超声波信号接收电路,设计了带通滤波放大电路进行噪声抑制和放大处理,采用高速模数转换器(ADC)和数字电位器设计了增益控制电路,实现了对超声波接收信号的自动增益控制(AGC);针对超声波渡越时间检测,设计了阈值比较电路和高精度TDC-GP22时间检测电路。利用噪声阈值门限对TDC-GP22进行动态使能,避免了噪声引起的误检测。在音速喷嘴气体流量标准装置上进行了流量标定试验,试验结果证明了本测量系统具有良好的测量精度和测量稳定性。     

2009多国仪器仪表展览会流量仪表评估

简要介绍了2009年多国仪器仪表展览会(MICONEX2009)上流量仪表参展商概况、12大类参展流量仪表所占比例,并分析评述了展品及其亮点,如新流量测最原理的激光流量计,向小流量低流速方向延伸的超声流量计、超声热黾表和超声水表,能测量液体的MEMS(微机电系统)制的热式流量计,可代替机械式的MEMS家用/商用燃气表,高阶椭圆齿轮流量计等.     

一种基于单传感器的热式气体流量测量方法

基于热传递的原理,提出了基于单一铂电阻的热式气体流量测量方法.首先研究了在不同温度和电流下铂电阻的温度特性.然后设计了流量测量系统的电路,分析了流量测量原理及温度补偿.最后通过恒温控制算法使铂电阻工作在2个不同的设定温度.由铂电阻的输出电压计算出气体的流量.实验结果表明该测量方法的测量精度优于1%.流量量程比近100:1.     

一种旋进漩涡质量流量计设计

为了提高质量流量的测量精度,设计了一种差压式旋进漩涡质量流量计,重点分析了整体设计框图、信号处理表头硬件设计和信号处理表头软件设计上的质量流量的计算算法,并在音速喷嘴法气体流量标准装置上测试,测试结果证明该流量计精度等级达到了1.5级。     

基于时差法的外夹式超声波流量检测系统的设计与实现

外夹式超声波流量计因具有无需破坏管道、便于安装、维护成本低等优势,而广泛应用于石油传输、流量跟踪、给排水等测试领域。设计了一种基于时差法的外夹式液体超声波流量检测系统,采用FPGA与单片机结合的系统架构,其中单片机负责数据的处理、显示和输出,FPGA负责逻辑控制以及为硬件电路提供驱动信号,TDC-GP22高精度计时芯片用来测量超声波的渡越时间。采用DAC电路实现可变甄别信号基准技术。最后,搭建了外夹式超声波流量计测试平台,试验结果表明,研制的样机有效地提高了超声波流量计的测试精度,在层流区误差小于4%,在湍流区误差小于2%。     

热式质量流量计在多通道管路系统中的应用

根据多通道管路系统的结构特点,设计了一种专门用于此类系统流量测量的热式质量流量计.针对该流量计量系统,在综合误差分析的基础上,理论和实验研究了流量和输入电压、气流温度之间的关系,提出了在严格控制输入电压的情况下,还需对气流温度进行修正的思想.最后,对某一多通道管路系统,采用设计的热式质量流量计和普通热线风速仪进行了性能比较,在小流量测量时,其测量误差小于5%,试验时间缩短10倍.实验结果表明:该流量测试系统无论在准确度和数据采集方面都有显著的优点.     

采用倒封装技术的硅热风速传感器封装的研究

本文给出了一个采用倒封装技术实现的硅热风速传感器的封装结构.该传感器使用铜柱凸点技术,倒装于薄层陶瓷上.利用陶瓷的导热性能实现传感器芯片的加热元件和环境风速的热交换,同时陶瓷又起保护和支撑传感器芯片的作用.测试结果表明,封装后的传感器具有良好的性能.