涡轮流量计时间常数校准技术研究

为了校准涡轮流量计的时间常数,建立液体阶跃流量试验装置,该装置利用螺杆泵输送流体形成平台流量,采用内啮合齿轮泵输送流体形成阶跃流量分量,通过控制高速电磁阀的开启与关闭实现阶跃流量分量与平台流量的叠加,最终产生阶跃流量。利用皮托管对阶跃流量产生时间进行评估,结果表明阶跃流量上升时间小于9 ms。在不同阶跃工况下对涡轮流量计开展时间常数校准试验,结果表明：涡轮流量计时间常数并非固定值,且受平台流量影响较大,具有随前平台流量增大而减小的趋势,受阶跃流量幅度影响较小;在小流量范围内,实际测量得到的动态流量系数与理论模型推导得到的动态流量系数偏差较大,而在大流量范围内二者较为吻合。最后对时间常数校准结果进行了不确定度评估,最大扩展不确定度约为10 ms(k=2)。研究成果有助于评估流量计动态特性,有望提高非稳态流量测量的准确度。     

高频脉动流量间接测量方法的研究

本文提出了一种高频脉动管道流量的间接测量方法，利用这种方法，可以通过适当的信号处理从压力信号得到非定常流量信号，基于这种测量方法建成的动态流量测量装置不使用任何其它流量测量方法，只利用装置自身的自检验功能，就可以对所测得的动态流量进行检验，实验结果表明，该装置不仅适用于各种非定常流量信号的测量，而且可以作为其它动态流量测量方法的比较基准，这种测量装置为进一步研究液压元件，系统的动特性，并为开发新的瞬态流量计提供了重要的测试手段。     

辐射热流计响应时间测量方法研究

为满足瞬态热流的测量需求,解决辐射热流计响应时间无法准确测量的问题,设计辐射热流计响应时间测量装置。该装置利用高功率激光器快响应特性形成热流阶跃系统,使用高速采集系统同步采集热流计输出,对热流计响应曲线进行分析计算得到响应时间。对比多种响应时间测试方案,并通过试验对辐射热流计响应时间测量装置的快响应特性进行了验证,结果表明：该装置测量辐射热流计响应时间最快为4.4 ms,能够有效满足大量程、快响应的辐射热流计响应时间精准、高效测试的需求,促进了我国瞬态辐射热流计量技术的发展。     

基于动态差压衰减方法瞬时流量测量装置的研制

本文介绍了一种基于动态差压衰减方法瞬时流量测量装置,该装置由真空抽气系统、恒温系统、动态差压衰减测量系统等三部分组成,通过对泄漏元件两侧的动态差压变化进行连续测量,并进行数据分析,得到泄漏元件的流导、漏率等特性。装置测量了1800Pa~0Pa下氮气、氦气和氩气通过泄漏元件的流导和漏率,具有操作简单,成本低廉,结果精确等优点。     

热膜式空气质量流量传感器动态非线性建模

热膜式空气质量流量传感器响应速度较快,测量范围宽,可靠性高,广泛应用于发动机空燃比的测量。但是,这种传感器的动态非线性问题影响了进气量测量的精度。采用基于多幅值阶跃信号的Hammerstein模型和两步辨识方法描述了传感器的特性。通过动态标定实验,得到不同幅值的阶跃输入、输出数据。根据幅值,用最小二乘拟合方法确定非线性系数,由输入数据和非线性系数得到静态非线性环节的输出。根据输出数据,运用线性自回归方法得到动态线性环节的传递函数。这样就建立起块联形式的动态非线性模型,有利于传感器动态非线性的校正。建模结果表明,动态非线性模型比线性模型可更准确地描述传感器的特性。     

一种负阶跃力源上升时间的评价

介绍了一种负阶跃力源上升时间的测量过程,通过在脆性材料断裂试件两侧粘贴细导线,获得其上下两个端面断裂时间差的测量结果,从而估计获得该动态力源产生的负阶跃力的上升时间,对于钢质材料,上升时间可小于30μs,低时可达到12．5μs。而对于陶瓷材料,上升时间可小于100．s,最低时可达到1μs。该结果可用于动态力源的设计和力传感器动态特性校准的参考。     

快开阀装置阶跃压力上升时间影响因素研究

快开阀装置作为动态压力校准装置,其产生阶跃压力的上升时间是对压力传感器频响特性和灵敏度校准的重要指标.在实际试验过程中,发现其阶跃压力上升时间与低压腔尺寸及传感器布设位置有关,故有必要对其展开仿真研究.本文以快开阀装置结构为基础,利用FLUENT建立三维数值仿真模型.模型中,高压腔的模拟压力为1500 kPa,低压腔的...     

一种闪光动态参数校准方法

建立了闪光测量理论模型,提出了一种利用亮度阶跃信号校准闪光动态参数的方法,分析了闪光持续时间、动态亮度和闪光强度测量误差的来源,阐述了通过静态亮度和时间参数实现闪光动态参数量值溯源的方法。利用LED光源发出的亮度阶跃信号测定了闪光测量系统的阶跃响应,分别计算了闪光参数的各误差分量,推导了测量不确定度计算公式,测量了氙灯闪光参数并给出了测量不确定度。结果表明该方法可实现闪光动态参数的计量校准和量值溯源。     

活塞式玻璃体积管气体流量标准装置试验验证

活塞式玻璃体积管气体流量标准装置可用于气体小流量的高精度测量。介绍该装置的工作原理,并依据新发布的校准规范对该装置进行了标定试验及不确定度分析。试验结果说明该装置满足各项技术指标,具有良好的优越性。     

轴向加荷疲劳试验机动态力校准装置的性能研究与应用

介绍了一种用于轴向加荷疲劳试验机动态力校准的校准装置。该装置包括由轮辐式和实心柱式两类电阻应变式力传感器组成的标准力传感器和PXI-4220型双通道应变测量系统。分别采用正弦力标准装置、冲击力标准装置和敲击法对标准力传感器的动态特性进行试验和研究。采用标准信号源对PXI-4220数据采集系统的动态特性进行试验和研究。通过试验和研究表明,该轴向加荷疲劳试验机动态力校准装置在500Hz频率范围内可以满足常用轴向加荷疲劳试验机动态力校准的要求。此外,以本校准装置校准某型号的电磁谐振式疲劳试验机动态力为例,对其动态力校准结果、惯性力修正进行分析和讨论,并对动态力校准结果的不确定度进行评估。     

气体流量量值溯源体系探讨

介绍了气体流量量值溯源中的关键环节,并对各环节的国际发展趋势进行了简单介绍.     

气体流量量值溯源体系初探

本文介绍了气体流量量值溯源中的关键环节 ,并对各环节的国际发展趋势进行了简单介绍。     

Establishment and verification of a primary low-pressure gas flow standard at NIMT

This paper presents the establishment and verification of a primary low-pressure gas flow standard with the capacity of 0.005 L/min to 24 L/min (at 23 °C and 101.325 kPa), newly established at National Institute of Metrology of Thailand (NIMT). This facility is a mercury-sealed piston prover consisting of three precision-machined glass cylinders. Flow measurement can be carried out manually or semi-automatically. The electronics were installed in a separate console to minimize their thermal impact on the gas temperature. Special care was taken in designing the facility to ensure sound and representative gas pressure and temperature measurement. The relative expanded uncertainty of mass flow measurement was evaluated to be less than 0.13%. To verify the measurement capability and performance of the new facility, a bilateral comparison with the piston prover at Center for Measurement Standards (CMS), Taiwan was conducted. The transfer standard used was a set of three critical flow venturis with dedicated thermometers. Eight flow rates of dry air ranging from 42 mL/min to 14.5 L/ min at 0 °C and 101.325 kPa (0.055 g/min to 18.87 g/min) were tested. Comparison results showed that the E _n values for the flow measurements at NIMT with reference to CMS were all well less than unity, demonstrating good agreement between the two participants.     

地铁站台活塞风附壁射流起始段的实测和实验验证

为了从机理上探究站台活塞风分布规律,通过理论建模、现场实测和液体缩尺模型实验相结合的方法,提出并验证了站台活塞风起始段符合附壁射流理论模型。其中,对上海某地铁站台层的现场实测较好验证了站台活塞风起始段自由剪切区的理论模型,理论与实测数据的标准差在0.326和0.542之间;液体缩尺模型实验对站台活塞风起始段边界层区、势流核心区和自由剪切区理论模型进行了验证,三区吻合较好,标准差在0.071和0.746之间。上述研究证明了站台活塞风附壁射流理论起始段的正确性。     

恒压式径向柱塞泵定子的位移振动特性分析

恒压式径向柱塞泵的工作状态可分为恒流状态和恒压状态,而定子在这两个工作状态下表现出不同的振动频率特性.首先建立了径向柱塞泵定子的动力学模型,然后对其在两个状态下的位移振动频率特性进行分析,并设计振动测试装置对JB32H型径向柱塞泵定子的进行振动试验研究.分析及试验结果表明:无论在恒流状态还是在恒压状态,定子振动具有周期性;由于恒压控制系统的作用,恒压状态下的位移振动频带要比恒流状态下的位移振动频带窄;在恒压状态的频带范围内,恒流状态下的幅值要小于恒压状态下的幅值.研究的结果有助于柱塞泵的振动噪声控制.     

Uncertainty analysis of NIST’s 20 liter hydrocarbon liquid flow standard

The National Institute of Standards and Technology (NIST) uses a bi-directional 20 L-displacement piston prover as its primary standard for measuring hydrocarbon liquid flows ranging from 1.86 × 10⁻⁵ m³/s (0.3 gpm) to 2.6 × 10⁻³ m³/s (40 gpm). Our analysis shows that the prover’s uncertainty over this flow range is 0.074 % (k = 2, corresponding to a 95 % confidence interval). Using a dual rotor turbine meter as the transfer standard, we compare the new 20 L piston prover standard with NIST’s other hydrocarbon liquid standards and NIST’s water flow standard. The results are consistent with the presented uncertainty analysis.     

站台活塞风附壁射流理论建模与求解

给出站台活塞风基本定义,提出站台活塞风附壁射流理论。通过数学建模,得到站台活塞风起始段和主体段的理论数学模型,其中起始段模型解析式分为边界层区、势流核心区和自由剪切区,主体段模型分为边界层区和自由剪切区。通过解析式求解方法和数值模拟分析,获得站台起始段和主体段典型点速度动态变化规律和代表时刻垂直壁面典型截面速度分布,两种方法结果吻合较好。理论计算结果得到了现场实测的验证。     

活塞移动距离和测量起始位置对聚乙烯树脂熔体流动速率测量结果的影响

以不同熔体流动速率的聚乙烯树脂为样本,通过试验考察了B法(直接测量熔体体积流动速率的方法)测量熔体流动速率时,活塞移动距离和测量起始位置对测量结果的影响。结果表明:不同仪器在相同活塞移动距离下,测量起始位置越接近,测量结果差异越小;同一仪器随着熔体流动速率的增大,测量结果随活塞移动距离变化而变化的趋势增大。该研究为熔体流动速率测量中活塞移动距离和测量起始位置的统一提供了依据。     

Bell prover — calibration and monitoring of time stability

This paper is focused on the calibration and measurement of the geometric parameters of a bell prover that serves as a standard of volume of gas flow. It also includes methods for monitoring the time stability of the bell prover: intra- and inter-laboratory comparison measurements, Shewhart analysis and planned evaluation of recalibration intervals.