实验室动态

正国家蒸汽流量计质检中心建成全国质监系统容积最大的气体流量标准装置1月8日,福建省计量科学研究院依托国家蒸汽流量计产品质检中心建设的万升钟罩式气体流量标准装置通过国家质检总局组织的计量标准现场考核。该装置是目前全国质监系统容积最大的钟罩式气体流量标准装置,不仅可满足福建省气体流量量值传递和速度式流量计、容积式流量计、浮子流量计等各类气体流量计的检定、校准需要,还将进一步提升     

多用途pVTt法气体流量标准装置概述

正为有效开展气体能源仪表的检测工作,我国气体流量标准装置的建设进入了高速发展期,但由于生产企业技术水平的差异性,导致标准装置质量良莠不齐,同时标准器的送检问题也日益突出。结合我国气体流量仪表量值溯源现状以及能够满足多个行业对气体流量标准装置有效快速进行溯源需求的形势下,研制流量范围宽、准确度高,具有正压与负压两种检测工况,且可     

不同测量原理的气体小流量标准装置的比对研究

本文对钟罩式气体流量标准装置、活塞式气体小流量标准装置和层流式气体小流量标准装置三种不同测量原理的气体小流量标准装置进行了比对试验。通过归一化偏差En值对测量结果的一致性进行评判,发现比对结果可以接受,表明这三种计量标准的量值都是准确可靠的。     

微小pVTt法气体流量标准装置的性能评估及验证

pVTt法气体流量标准装置是国内外普遍使用的原级气体流量标准装置,主要用于音速喷嘴流量计的检测。附加体积处质量变化和泄漏量的准确评估是制约微小pVTt法气体流量标准装置测量准确度水平的关键因素。该文首先就附加体积处质量变化和泄漏量对微小pVTt法气体流量标准装置测量结果的影响进行理论分析,确定标准装置的不确定度;其次,以3支小音速喷嘴作为传递标准,对100 L pVTt法气体流量标准装置与2 m3 pVTt标准装置及德国物理技术研究院(PTB)的气体流量标准装置进行比对,比对结果的良好一致性可验证分析方法的可行性及装置的不确定度水平。     

基于环道的高压气体流量检测技术的研究

文章介绍了使用高压气体流量标准装置对高压气体流量计进行标定的基本方法,以及国内外高压气体流量标准装置的概况,分析了环道装置较直排装置工艺方案的优势,讨论了高压环道气体流量标准装置在设计建造过程中工作介质选择、装置的量值溯源和温度压力控制等关键技术。最后,给出了典型高压环道气体流量标准装置的不确定度分析。     

气体小流量标准装置研制

当前气体小流量的检测设备还存在着体积庞大、测量范围不足等缺陷。为了弥补这些缺陷,北京市计量检测科学研究院气体流量实验室设计了一套气体流量标准装置,用于大气采样器、转子流量计、皂膜流量计和氧气吸入器等微小气体流量仪器仪表的检测和量传。该套标准装置为次级标准装置,次级标准装置是通过原级标准装置(钟罩、皂膜管、音速喷嘴等)进行量值传递的。气体小流量标准装置是原级标准装置和工作用流量计的中间环节,具有体积小巧、量程宽泛和适用多种气体检测等优点。     

CFV气体流量标准装置的研究

随着气体流量计的广泛应用,气体流量标准装置的研究和建立受到各国的关注和重视。气体流量标准装置分为原始标准装置和传递标准装置。CFV气体流量标准装装置由于具有诸多优点,成为传递标准的优先选择。     

音速喷嘴气体流量标准装置测量不确定度评定

各种流量计从研制到使用，必须对其特性进行研究，对其标称的流量性能进行试验，并给出试验结果。这些试验研究工作都需要在流量标准装置上进行。因此，流量标准装置的不确定度直接关系到试验结果的水平，对其研究是非常必要的。用临界流文丘利喷嘴做为流量标准，用比较法原理对流量计进行检定和校准，音速喷嘴法气体流量标准装置可对各种气体流量计的检测和校准，并对其检定和校准结果的不确定度进行评定。     

涡街流量计在不同气体流量标准装置上的检定结果比对

目前,国内在不同类型流量标准装置上所做的比对试验相对较少,而比对试验的结果对分析流量标准装置之间的系统误差以及比较流量标准装置对流量计的流量稳定性产生的影响很有帮助.此次比对试验分别采用了钟罩式气体流量标准装置及音速喷嘴法气体流量标准装置作为主标准器，同时基于涡街流量计在蒸汽计量上的大量应用，故选用该种流量计作为比对所用样品。     

钟罩式气体流量标准装置量值统一和传递的研究

钟罩式气体流量标准装置是以空气为介质,对气体流量量值进行传递的计量标准。国家计量检定规程JJG 165-2005《钟罩式气体流量标准装置》中规定了钟罩检定可采用容积法和尺寸法。我国对钟罩的检定方法和检定过程没有进行过系统的实验研究,需要解决气体流量计量量值传递的问题。国家计量院和各个省计量院钟罩式气体流量标准装置的量值没有直接关联(传递)。各个分量分别溯源到长度、质量、时间基准。探讨气体流量标准装置的量值传递的方法研究,真正建立国家基准和地方标准的气体流量基准的物理上的量传关系。试验证明,可采用标准表量传关系规范钟罩式气体流量装置传递的量值,使国家流量基准、省级流量标准、地方的钟罩标准量值通过传递标准表链接上,实现真正意义上的流量量值溯源。     

高压环道气体流量标准装置

介绍了中国计量科学研究院2014年建成的高压环道气体流量装置,并对其不确定度进行了分析。高压环道气体流量工作标准装置采用4台涡轮流量计作为标准表,具备2.5MPa、1600m3/h的测量能力。涡轮流量计标准表使用原位校准及“绝压+差压”的压力测量方式。装置的扩展不确定度为0.21%(k=2)。     

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.     

双锥流量计气液两相流测量模型研究

设计了一种直径比为0.8的新型双锥流量计.在管道内径为50 mm、干度范围为0.002 5～0.04的工况下,采用该流量计对水平管道气液两相流流量的测量进行了实验研究.在水流量标准装置上对该流量计进行了标定,分析了其流出系数.基于均相流和James模型,提出了一种混合密度的修正方法.利用双锥流量计的差压信号,分别对均相流模型、James模型以及修正的模型进行气液两相流总流量测量误差分析.实验结果显示,经密度修正的模型对总流量测量的相对误差可控制在6%以内,均方根误差为2.94%,表明修正后的模型可对总流量进行有效的测量,双锥流量计用于气液两相流测量可以获得较好的效果.     

膜法海水吸收烟气中二氧化碳的试验研究

采用自制聚丙烯中空纤维膜接触器,以海水作为吸收剂,对模拟烟气中CO2进行吸收试验研究,主要考察烟气流量、CO2浓度、海水流量、海水pH值及膜填充率对CO2脱除率及膜接触器传质性能的影响.研究结果表明:(1)提高烟气流量或CO2浓度能提高膜接触器对CO2的处理量,导致脱碳率下降;(2)提高海水流量能明显提高脱碳率和传质速率;(3)提高海水pH可增大海水对CO2的吸收能力,直接决定了海水对CO2的吸收机制;(4)增大膜接触器填充率所对应的脱碳率并非最高,有效气液接触面积是影响脱碳率和过程传质的重要因素.     

基于双声道的低压超声气体流量计数据融合方法

针对双声道的超声流量测量计测量低压中小管径流量时,超声波信号在低压气体中衰减大、信噪比低,导致某一声道的测量数据产生较大误差或错误,从而降低超声气体流量计测量的准确性和稳定性的问题,提出了一种时差法的双声道超声流量计数据融合方法。该方法首先对单一声道的时差数据进行粗大误差剔除和流量计算后,然后对数据进行预估处理获得流量状态,最后采用改进的卡尔曼融合方法计算管道内的平均流量,从而实现双声道气体超声流量计的数据融合和故障的判断。实验证明该方法的测量相对误差和重复性分别为-0.58%和0.21%。     

Influence of Variations of the Composition of Natural Gas from Different Fields on the Results of Mass and Volumetric Flowrate Measurement under Standard Conditions in Gas Distribution Organizations

Formulas are given for the conditionally-constant values of density under standard conditions as well as for the dynamic viscosity and the adiabatic exponent. The dynamic viscosity and adiabatic exponent depend only on the natural gas temperature and pressure that we recommend be used for mass and volumetric flowrate measurements under standard conditions in gas distribution organizations.The paper considers the feasibility of correcting meter readings not by entering the daily conditionally-constant composition of natural gas into a calculator, but by correcting the readings of all the instruments participating in commercial operations during the accounting period. This would be done by using correction factors that depend on the density under standard conditions and fixed consumption patterns (absolute pressure and temperature of the gas).     

大面积VHF-PECVD反应室喷淋式平板电极间电场和流场数值模拟

以大面积喷淋式平板电极甚高频等离子体增强化学气相沉积(VHF-PECVD)反应室为研究对象,利用FlexPDE和CFD-ACE+商业软件,对反应室电极间的电场和流场分布进行了数值模拟。根据数值模拟结果可知:对于大面积喷淋式平板电极VHF-PECVD反应室,电极间气体流速分布呈现管流特征,而气压分布和电场分布具有类似的分布规律,即在大面积电极中央区域电场较强气压较高,而电极边缘区域电场较弱气压较低;另外,反应室采用喷淋式平板电极进行反应气体馈入,气体总流量、工作气压和电极间距是调节电极间气压分布均匀性的重要参量,采用大电极间距、高工作气压,以及小的气体总流量有助于获得均匀的气压分布。     

生产井储层流量在线监测装置研究

研制了一套生产井储层流量在线监测装置。该装置利用超声多普勒频差测量油、气、水的总流量,采用对环境无安全隐患的双能级X射线测量油、气、水的分相含率,采用电导式传感器实现高含水率情况下含水率的快速测量。在室内三相流实验系统上进行了实验,油、水流量的测量误差均小于±7%,气流量的测量误差小于±14%。     

The Area of Application of Laval Nozzles in Flow-Rate Measurement Technique

Using examples of their use in standard and working instruments for measuring mass flow rate and a variety of gas volume flow rates, it is shown that critical nozzles and, particularly the Laval nozzle, can occupy an important place in the system of metrological facilities for this form of measurement.__________Translated from Izmeritel’naya Tekhnika, No. 4, pp. 48–52, April, 2005.     

Gas pollutants removal in a single- and two-stage ejector-venturi scrubber

The absorption of SO₂ and NH₃ from the flue gas into NaOH and H₂SO₄ solutions, respectively has been studied using an industrial scale ejector–venturi scrubber. A statistical methodology is presented to characterise the performance of the scrubber by varying several factors such as gas pollutant concentration, air flowrate and absorbing solution flowrate. Some types of venturi tube constructions were assessed, including the use of a two-stage venturi tube.

The results showed a strong influence of the liquid scrubbing flowrate on pollutant removal efficiency. The initial pollutant concentration and the gas flowrate had a slight influence. The use of a two-stage venturi tube considerably improved the absorption efficiency, although it increased energy consumption.

The results of this study will be applicable to the optimal design of venturi-based absorbers for gaseous pollution control or chemical reactors.