涡街流量计测量气液混相流的不确定度

涡街流量计可用于部分混相流的测量,但迄今为止有关混相流对涡街流量计测量特性的影响还缺少理论研究和实践经验.在体积含气率为2.0%～15.0%的范围内,评定了用涡街流量计测量气液混相流的不确定度,提出涡街流量计测量气液混相流的不确定度计算式.实验以空气和水为介质产生气液混相流,涡街信号通过管壁差压法采集,涡街频率通过功率谱分析获得.结果表明在保持涡街流量计一定测量准确度的前提下,涡街流量计相对扩展不确定度随气液混相流流量及其体积含气率的分布比较均匀;在涡街频率测量的不确定度分量中,由重复性和复现性引起的相对标准不确定度随流量的变化呈现出较强的随机性,而由频率分辨率引起的相对标准不确定度则随着流量的增加而减小.在本研究的流量与体积含气率范围内,由气液混相流引起的涡街流量计附加相对不确定度小于2.0%.这一研究为分析气液混相流对涡街流量计测量特性的影响提供了有益的借鉴.     

智能型涡街流量计在合成氨厂天然气流量测量上的应用

天然气是一种多组分、复杂的混合气体,其流量的计量过去采用同心直角孔板差压式流量测量方式,由于多种因素易引起测量误差。从涡街流量计简单的工作原理,使用实例介绍应用涡街流量计测量天然气流量,提高天然气计量的准确度。     

影响涡街流量计测量准确度的几个因素

涡街流量计是生产中测量流量的重要工具之一。文章简述了涡街流量计构测量原理、基本结构,洋细分析了影响涡街流量计测量准确度的选型、安装、温度压力补偿、旋涡发生体迎流面堆积、配管内径与流量计内径不一致等因素,并提出了解决影响测量精度的具体方案。     

差压式涡街质量流量计在蒸汽计量中的应用

鉴于稠油开采过程中的蒸汽吞吐及蒸汽驱技术,提出了对井口蒸汽质量流量计量的新方法。首先测量蒸汽通过涡街发生体后的差压,得到涡街频率,进而求出蒸汽的质量流量。这里主要介绍了用于蒸汽质量流量计量的压差式涡街流量计的原理,并对流量计的检测特点和实现的可行性进行了简单阐述。     

智能涡街流量计在合成氨厂天然气流量测量上的应用

天然气是一种多组分、复杂的混合气体、其流量的计过去采用同心直角孔板差压式流量测量方式,由于多种因素易引起测量误差。从涡街流量计简单的工作原理,使用实例介绍应用涡街流量天然气流量,提高天然气计量的准确度。     

涡街流量计的技术改进研究进展

涡街流量计是根据涡街原理制备的测量气体和液体流量计量仪器,自上世纪八十年代以来被广泛使用,其技术也不断进步。本文就涡街流量计的旋涡发生体(阻流体)、检测元件(传感器)、前置放大器、滤波整形电路、D/A转换电路、输出接口电路等方面的技术特点和研究进展进行了综述,通过对涡街流量计原理的进一步的了解,期待有更好的改进思路,推动涡街流量计技术的进步。     

涡街流量计测量液氧、液氮流量的应用

主要介绍空分装置中液氧、液氮流量采用涡街流量计测量的方法,探讨使用现状的优劣点,对不能测量较大流量以及涡街流量计小信号切除量较大的问题进行相关应用分析,对空分装置在产品核算、经济效益分析、可靠运行的方面具有一定帮助。     

基于双锥流量计差压信号的气液两相流参数测量

设计了一种结构简单、加工工艺要求较低的双锥流量计,在此基础上提出了基于单个差压式流量计的气液两相流参数测量方法。提取双锥流量计差压波动信号的无量纲特征值,利用该参数建立气相体积含率的测量模型。通过对双锥流量计差压信号均值的分析表明,Lockhart-Martinelli常数与准气相流量比存在优良的线性关系,根据该线性关系建立了双锥流量计气液两相流流量测量模型。在气水两相流装置上开展了实验研究,结果表明,所建立的分相含率测量模型可在实验范围内对气相体积含率进行有效的测量,测量相对误差在8%以内;对气液两相流总流量和液相流量的测量误差可在5%以内。     

蒸汽流量测量的比较与分析

本文结合差压式流量计和涡街流量计的原理,对节流装置、巴类流量元件和涡街流量计测量蒸汽流量的主要影响因素进行分析,并根据几种不同仪表的特点,分别就选型、安装、经济效益等方面进行分析,并总结几种测量仪表的优点与不足。     

离散液相对涡街流量计测量误差影响的实验研究

研究雾状流条件下,离散液相对涡街流量计测量误差的影响。对实验结果的进一步分析表明,均相流模型并不适合于涡街流量计在雾状流中的测量。实验在多相流装置上口径为50mm的水平管段上进行,在保证气相流量不变的条件下,研究了0-0．1％液相含率范围内涡街流量计的测量误差,涡街产生的频率值是通过对模拟信号进行傅立叶变换来获取的。利用数值仿真的方法研究了旋涡发生体上涡量场的变化,理论上解释了雾状流中涡街流量计测量误差产生的原因。     

基于CPLD的涡街流量计仪表系数非线性修正

涡街流量计输出的频率信号能够在较宽流量范围内保持良好的重复性,但其仪表系数只能在较窄的范围内保持恒定,从而制约了其测量范围。本文提出一种基于CPLD的仪表系数非线性修正方法,即采用三次样条插值法对流量-仪表系数曲线进行逼近,通过优化CPLD查找表实现了对仪表系数的非线性修正。实验表明,该方法在保证精度的前提下可以有效地扩展量程。对于存在仪表系数非线性问题的其他流量仪表也同样适用,易于推广。     

基于涡街压电信号的质量流量计

通过对涡街流量传感器的信号分析,发现涡街信号的幅值和流体的密度及其流速的平方成正比,而涡街信号的频率与流体的速度成正比,所以,涡街信号中包含了流体的流速和密度的信息,提出用涡街信号的幅值进行密度补偿的方法,并通过实验加以验证。     

流量计量与数学方法

介绍了笔者在流量计量实践中所用过的逼近法和待定系数法。将流量测量所用节流孔板的设计归结为解高次方程，并在计算机上用逼近法求解，与常规的设计方法相比，具有运算快，精度高等优点。在流量测量中，根据被测介质的温度和压力，对介质密度进行补偿，这是测量准确的基本保证。     

基于压电陶瓷的地聚合物砂浆强度发展监测研究

将压电陶瓷(PZT)智能骨料成对嵌入地聚合物砂浆试件内部,利用主动感应法监测不同龄期地聚合物砂浆压电应力波信号,将时域信号图分析和小波包能量分析相结合,探讨了压电信号能量变化与地聚合物砂浆强度变化的对应关系。时域信号图分析表明,随着地聚合物砂浆养护龄期的增加,压电陶瓷智能电压幅值逐步增加,反映了地聚合物砂浆抗压强度的变化过程。小波包能量分析表明,随龄期的增加,地聚合物砂浆抗压强度变化过程与压电信号幅值计算总能量具有一致性。基于地聚合物砂浆抗压强度试验结果与压电陶瓷应力波所计算的能量值,拟合出地聚合物砂浆强度与压电应力波信号计算总能量的相关函数关系。     

旋风分离器旋涡尾端测量及压力特性分析

采用多点压力传感器对旋风分离器轴向、径向不同位置的压力时间序列信号进行了测量分析,同时用液体示踪法对旋风分离器内流动进行了显示。结果表明,壁面压力在筒体段及锥体段的周向分布轴对称;锥体下口及料腿顶部区域,壁面压力出现陡降突变,周向分布不再对称,在相对分离器入口约270°方位处出现凹陷,压力降至最低;再往下壁面压力很快回升,又复现轴对称。这些特征可作为旋涡尾端的识别标志,由此识别的旋涡尾端位置与液体示踪显示的旋转的封闭液环位置几乎一致。试验还发现,当入口气速大于5m.s-1时,旋风分离器内外旋流区压力波动的频率不同,内旋流压力波动频率高于外旋流且随入口气速增减而增减,外旋流区的压力信号频率则不随入口气速改变;内旋流涡核碰到器壁处的壁面压力信号会同时具有内、外旋流两个主频率。采用壁面压力信号可以很好地研究旋风分离器旋涡尾端的位置及其动态特性。     

Experimental investigation of electrostrictive polarization biased direct apparent piezoelectric properties in polyurethane elastomer under quasistatic conditions

Polyurethane elastomer was recently discovered to demonstrate a very high field induced electrostrictive response. In this work an experimental setup, consisting of an electric circuit and a mechanical system, was designed and constructed for the measurement of the electrostrictive polarization biased apparent piezoelectric response of polyurethane elastomers in a direct piezoelectric effect under quasistatic conditions. The electric circuit design allows the application of a direct current (dc) bias electric field to the sample and the possibility of picking up the generated quasistatic electrical signal separately. The mechanical system provides the function of a vibration source from which the stress and strain of the sample can be measured. Therefore, such effective piezoelectric properties as d₃₁ and k₃₁ can be measured. The electromechanical coupling coefficient was derived by two different methods. One was from the deduction based on the piezoelectric equations. The other was from the calculation based on the basic definition of the electromechanical coupling coefficient (i.e., through the exact measurement of input mechanical energy and output electric energy). In the latter case, the internal resistance of the sample and the dc bias blocking capacitor were found to be the critical factors for precision determination of the total electrical energy output. The different approaches led to close agreement. The effective d₃₁ can be 184 pC/N under a 25 MV/m bias electric field in a 30-µm thick sample, which is much higher than that of typical piezoelectric polymers. © 1999 John Wiley & Sons, Inc. J Appl Polym Sci 73: 2603–2609, 1999     

基于迭代算法的信号频率快速估算

提出一种正弦信号频率估算的快速迭代算法，它可以保证在不知信号频率的确切值的情形下在2个周波内以0．1％的测量准确度来估算信号频率的实际值。本算法是一个迭代计算过程，仅利用一个采样周期信号采样序列值中的任何两个相邻的采样值，并通过构造信号幅值、频率和相位与这两个采样值有关的影响系数来实现。在迭代计算中，通过设定不同数值的迭代系数，可以在不同的计算时间内获得不同的估算精确度。并给出一个实际应用系统的实例计算，仿真结果证明这种算法的可靠性、准确性和快速性。     

基于压电效应的纤维高性能混凝土损伤监测研究

以纤维掺量为变量制作48个混凝土试件,压电陶瓷传感器作为信号激励器和信号接收器置于混凝土试件表面。基于压电效应对玄武岩-聚丙烯纤维增强高性能混凝土(BPHPC)的损伤进行实时监测。通过对单掺、混掺纤维混凝土的压电应力波信号进行分析,得到基于小波包分析法的损伤指数(DI),并拟合出纤维掺量-荷载-DI的函数关系。结果表明:通过外观损伤状态和压电应力波信号变化定性评价试件的健康状态,纤维的掺入能够降低混凝土的外观损伤程度;单掺纤维混凝土的试件应力波信号幅值比混掺纤维混凝土试件大;玄武岩纤维体积掺量为0.15%、聚丙烯纤维体积掺量为0.10%时试件的DI最小,当DI超过0.8时,可以认为试件被完全破坏;试验数据和试验现象吻合良好,通过压电陶瓷实时监测BPHPC损伤有较高的可行性。     

Prediction of crack length and crack growth rate of adhesive joints by a piezoelectric method

As adhesive joints have been widely used for fastening thin adherends, the damage tolerance design of adhesive joints has become important, and the estimation of initiation and propagation of a fatigue crack in the adhesive has become necessary. However, the measurement of crack length of tubular joints has been difficult because the observation of crack initiation and growth in the adhesive layer by conventional methods is not easy. In this work, a prediction method for the fatigue crack length in the adhesive layer of tubular single-lap adhesive joints was developed by the piezoelectric method. In order to obtain the relationship between the fatigue crack length and the piezoelectric signal, finite element analysis was conducted and verified by experiments. The damage of the adhesive joints was monitored by the piezoelectric method during torsional fatigue tests on tubular single-lap adhesive joints. Using the damage monitoring signals and the relationship between the fatigue crack length and the piezoelectric signal, a method for predicting fatigue crack growth in the adhesive layer of tubular single-lap adhesive joints was developed.     

SIFLAT非接触式板形测量系统

SIFLAT非接触式板形控制系统采用涡流原理进行检测,通过信号放大处理,反馈给平整机进行实时控制,实现对带钢进行板形的控制与修正。