在线振动管液体密度计标准装置的研究

针对在线振动管液体密度计量值溯源问题,研制了在线振动管液体密度计标准装置。装置由双层恒温室、多旋转工作台位及高温高压数字振动管密度计组成,高温高压数字振动管密度计作为副标准器参与被检定密度计的量值传递工作。温度范围10～60℃,密度范围700～1200kg/m3,标准装置的稳定性优于0. 15%,扩展不确定度小于U=0. 1kg/m3,k=2。标准装置的研究成果主要应用在对振动管液体密度计量值传递过程中振动频域与油品密度k系数因子的修正、温度及压力补偿系数的标定。     

液氧密度标准计量装置

研制了一种液氧密度标准计量装置,介绍了其测量原理、装置流程及性能实验结果。分析了该装置的不确定度,并与国际水平进行了比较。     

高精度单浮子磁悬浮密度测量系统研制

研制了一套高精度的流体压力-密度-温度(p,ρ,T)测量系统,其适用温度、压力和密度范围分别为90—290 K,0—3 MPa,0—2 000 kg/m3。该系统基于阿基米德原理,采用单浮子磁选耦合力传递方法,实现密度的高精度测量。该系统的温度、压力测量标准不确定度分别为5 mK、250 Pa(1.5 MPa量程)/390 Pa(3 MPa量程),密度测量最大相对标准不确定度为0.1%。用新研制的密度测量系统,对190—276 K温度区间和0—3 MPa压力区间的甲烷气体密度进行了测量,实验结果与REFPROP密度值有较好的一致性,验证了该系统的可靠性。     

基于锁相环的谐振筒式液体密度传感器检测系统

为实现液体密度的在线测量,设计了一种基于谐振原理的液体密度传感器检测系统,并进行了检测实验.液体密度传感器由薄壁短管式谐振筒和检测系统构成,所设计的检测系统以锁相环为核心,可实现无相差的频率跟踪,并由单片机对频率进行测量、控制和输出显示.实验测试结果表明:在1~5 k Hz频率范围内,检测系统能够实时跟踪谐振频率的变化,频率跟踪不确定度为0.01 Hz;20℃下的传感器系数K0、K1、K2分别为153.867 0 kg/m3、-3.321 4×106kg/(m3·s)、1.766 7×1010kg/(m3·s2).在密度为700~1 200 kg/m3的测量范围内,传感器综合测量精度为0.076%.     

温度条件对大尺寸测量装置精度影响的研究

大尺寸测量装置由于测量范围大,其测量精度受诸多因素影响,其中大尺寸测量装置所处环境条件变化会影响其测量精度。基于中国计量科学研究院地下一层实验室80m长度标准装置,在空调控温状态和自然温度状态(不控温)下,进行了长度测量范围为10,30,70m的测量精度实验研究,得到空调控温状态下折射率补偿误差分别为7.0,10.5,21.0μm;自然温度状态下折射率补偿误差分别为2.5,2.9,3.9μm。实验结果表明:大尺寸测量装置在自然温度状态下能得到更高的测量精度,当测量范围大于30m时,测量精度可优于10^-7量级。     

（100—150）mL容量国家基准

中国计量科学研究院于1965年研制建立了（100~150）mL容量装置，1986年被批准为国家基准。该基准采用测量容器内所容纳纯水的表观质量和测量时温度几下纯水密度（纯水密度采用1990国际温标ITS-90纯水密度表）以及测量时环境的空气密度，计算出容器内在标准温度20℃时的实际容量。该基准由制水装置、水质监测装置、液位操作系统、质量测量系统（包括精密天平及标准破码）、温度测量系统组成。其技术指标测量范围：（100－150）InL；扩展不确定度：IX10’（k二3）；长期稳定度：IXIc－’。（10－150）InL容量基准承担着我国容量量值的传…     

高温导热系数仪测量硅酸铝板的测量不确定度评估

介绍了一套防护热板法导热系数测量装置,采用耐高温不锈钢板加工护热板与计量板,热电堆控制量护温差,PT100型铂电阻温度传感器控制温度,金属杆式二等标准铂电阻温度计测量样品热面与冷面的温度,安捷伦3 458A多功能数字表测量0.01Ω标准电阻与计量板加热器电压计量板的热量,冷板上安装位移传感器实时测量受热样品的厚度.测量装置的工作温度高达500℃,装置温控精度大约为0.01℃,研究了不同温度下硅酸铝板的导热系数,测量500℃条件下硅酸铝板的导热系数为0.164 3W/(m·℃),测量装置的测量不确定度主要来源于计量面积、样品厚度、冷板与热板温度和热流等,相对测量不确定度为1.8%.     

在线振动管液体密度计检定装置的研究

密度量值作为原油和成品油计量交接领域的关键性参数,在现代原油与成品油交接中需要时时精确的测量油品密度,以便实现体积量与质量之间的准确转换。新疆地处石油高产区,石油石化领域液体振动管密度计使用范围广、数量大。为解决新疆乃至西北地区液体振动管密度计溯源问题,新疆计量院开展了液体振动管密度计检定装置的研究工作,该装置由恒温控制实验室、制度化控温槽、高温高压数字标准密度计、旋转式恒温箱组成。一等密度计作为标准器,高温高压数字密度计作为副标准参与振动管密度计的量值传递。装置温度范围10～60℃,密度范围650～1400kg/m3,标准装置的稳定性优于0. 15%。     

固体材料导热率测量标准装置的研究

中国计量科学研究院正在建立保护热板法测量固体材料导热率的标准装置,本文对实验原理、装置与实验过程作了简单的介绍,在室温至80℃温度范围内对PTB提供的标准参考物质进行了多次导热率测量,对测量结果进行拟合的相对标准偏差为0.6×10-2W/(m.K),并与欧洲实验室的测量结果进行对比;在80℃~530℃温度范围间测量了花岗岩材料的导热率,测量的结果随着温度的上升而下降。     

水流量标准装置的设计与应用

对液体流量标准装置的建设背景、工作原理及构成进行了简要介绍,并对如何保证该装置的安全操作和提高测量准确度进行了分析。经计量性能测试验证,该装置的稳定性、重复性均满足技术指标要求,装置质量法的扩展不确定度不大于0. 03%,流量范围为0. 5～1000m3/h。该装置的建立,满足了油田及周边的需求,对提高油田流量计量水平具有重要意义。     

基于静力称重法的玻璃浮计校准方法研究

采用单晶硅环作为参考标准固体密度,以密度稳定、表面张力低的正十三烷为标准工作液体,选用CCD图像测量系统进行玻璃浮计刻度和液面位置的对准,设计了玻璃浮计校准系统。根据空气中和液体中两次玻璃浮计称重测量值可以计算出当前刻度对应的修正值。对密度测量范围为770~790kg/m³,最小分度为0.2kg/m³的玻璃浮计进行了测量,并与德国国家物理技术研究院进行了双边比对,验证了玻璃浮计校准系统的有效性。     

一种立式磁致伸缩液位计校准装置的研制

作为一种高精度液位测量装置,磁致伸缩液位计应用日渐广泛。针对现有磁致伸缩液位计校准装置存在的操作复杂、设备占地面积大、精度相对较低等问题,设计了一种立式磁致伸缩液位计校准装置,采用高精密光栅尺作为测量标准,应用机械定位方法实现液位计的快速装调,采用竖直导轨系统自动实现浮子的上下定点移动,通过专用控制软件实现液位计的自动精确测量。对该装置进行测量不确定度评定,证明其具有很好的准确性与可靠性,可有效满足紧凑空间下测量范围为0~2 m的磁致伸缩液位计的校准需求,具有技术推广价值。     

液膜法从金矿贫液中除氰及回收氰化钠的小型工业化试验

本文提出了一种用乳化液膜法处理金矿含氰废水的新工艺,建立了规模为日处理量10～20m~3的一套小型工业化试验的液膜装置。研究了传质的影响因素及操作参数对除氰和回收氰化钠的影响。经运转操作证明,用该工艺流程能有效地从锌粉置换后的含氰贫液中将氰化钠浓缩回收并可重复使用,同时,使排放液中的游离氰根离子浓度低于0.5mg/L,达到国家排放标准。整个过程,氰的去除率达99％以上,氰化钠的回收率高于90％。经三个月的运转操作进行了经济估算,证明液膜法较其它方法优越。     

基于可调谐半导体激光吸收光谱法测定天然气水露点技术研究

天然气水露点是关系天然气管道输送安全的重要指标之一,基于可调谐半导体激光吸收光谱技术(TDLAS)设计开发了天然气水露点分析装置.根据天然气现场应用需求,搭建天然气在线分析计量装置并进行测试,进行了激光法天然气在线分析计量装置关键技术集成与装备试制.开展了仪器的离线标定及实验室稳定性测试,在天然气输气站现场开展了仪器的...     

Design and Evaluation of Four-Stage Low-Pressure Cascade Impactor Using Electrical Measurement System

The low-pressure cascade impactor has been used to collect ultrafine particles that cannot be measured by conventional cascade impactors. Low-pressure cascade impactors resemble ordinary impactors, but are operated at reduced pressures of 0.05 ∼ 0.4 atm. Many kinds of low-pressure impactors have been developed by different researchers. However, it is still difficult to accurately design and evaluate the low-pressure cascade impactor.

In this study, a four-stage low-pressure cascade impactor for measuring the size distribution of submicron aerosol particles was designed and evaluated. To evaluate particle collection efficiency of each stage, an electrical measurement system was used. The cut-point diameters of Stages 1 through 4 were 0.238, 0.173, 0.111, and 0.063 μm in aerodynamic diameter. Stage 2 showed poor steepness of the collection efficiency curve and larger cut-point Stokes number than theory, which may be attributed to high nozzle velocity. The fluorometric method for particle collection efficiency measurement was shown to be unreliable for ultrafine particles.

The solid particle collection efficiency of the designed impactor was examined with different substrate conditioning methods. Porous metal substrate and silicon-coated substrate were tested with NaCl particles. It was shown that silicon coating did not effectively reduce the particle bounce because of high nozzle velocity, whereas the porous metal substrate considerably enhanced the particle collection efficiency.     

Precision equipment for symmetrical bending— Part 1. The loading system

The design and performance of precision bending equipment for testing straight beams with constant rectangular section under a pure bending moment is described. Part 1 deals with the loading arrangements and Part 2 with the rig for measuring beam deflection. The methods for recording deflection of strain gauges applied on the beam have been described elsewhere.^1–4
The reactions to the deadweight gravity loads are taken via ball bearings. The total bending moment inaccuracy, i.e. the sum of estimated systematic errors and random errors, the latter expressed as the 2Ga confidence interval about the mean (2G_cim), is about ± 25 x. 10^-4%, for 23 tests with a steel beam with 15 mm × 75 mm cross sectional dimensions, loaded to 1-1.5 mm/m strain.
The measuring rig stands on the beam via hardened and polished spherical segment feet and uses a capacitive transducer system with less than 5nm resolution. Various application tasks are described. The total inaccuracy of the measured deflection, i.e. apart from bending moment inaccuracy, is about ± 35 times 10^4% for about 10 reproduced, not repeated, tests with the same steel beam. The deflection for such a beam is of the order of 2 to 4 mm.     

一种用于发动机进气流量管校准的缩比模型实验装置

介绍一套用于发动机进气流量管流量校准的缩比模型实验装置。该装置以一定的比例模拟航空发动机试车间结构,设计了进气段、流量段、风机段等系统,设计的缩比模型实验装置进气道速度上限为100 m/s,进气流量15 kg/s。     

气液两相流流量的互相关测量

在内径为３０ｍｍ的垂直上升管中，应用互相关分析和Ｕ型光导纤维探针，对水一气两相流和油－气两相流进行了各分相流量测量的实验研究，考虑了流型和雷诺数对流量测量的影响，同时研究了含气率的测量，提出了计算平均含气率的关系式。对水－气两相流，试验的气相折算流速范围为０．２２～３．００ｍ／ｓ，波相折算流速范围为０．１１～３．００ｍ／ｓ；对油一气两相流，试验的气相折算流速范围为０．１０～１９．０１ｍ／ｓ，液相折算流速范围为０．３５～１．６５ｍ／ｓ。     

Characteristics of subcooled water boiling on structured surfaces

Characteristics of the process and heat transfer of subcooled water boiling on mesostructured surfaces obtained by microarc oxidation of titanium foil with formation of a TiO₂ layer and deposition of Al₂O₃ particles from boiling nanofluid have been experimentally investigated. The experiments have been carried out in the forced flow of deaerated water in a vertical rectangular channel, 21 × 5 mm in size. The ranges of regime parameters are as follows: water mass velocity is up to 650 kg/(m2 s), subcooling is 30–75°C, pressure is ~10⁵ Pa, and heat flux rate is 0.7–5.0 MW/m². It is established that the number of active nucleation sites is (70–80) × 105 1/(m² s) at the heat flux of 1.5–2.0 MW/m². Significant subcooling of the liquid and good wettability of the structured surface provide intense deactivation and lead to random spatial distribution of the nucleation sites. The characteristic size of vapor bubbles is about 200–250 μm and the bubble lifetime is 200–500 μs. Application of the coating prepared by microarc oxidation enhances heat transfer by 20–30%. At high subcoolings of liquid, the characteristics of boiling on smooth surfaces and surfaces with the coating were fairly close.