基于时差法的双声道超声波水流量计

针对中小管径单声道超声波流量计由于声道少而易受流场分布不均匀的影响，提出了一种基于时差法的双声道超声波水流量计。流量计的硬件系统由STM32L431低功耗模块、高精度计时模块TDC-GP22等组成。根据双声道管段结构，提出了基于卡尔曼滤波算法的数据融合方法，将两个声道的测量数据融合并完成滤波处理，提高了流量计的测量精度。实验测试表明，流量计测量误差在2.5%以内，卡尔曼融合滤波算法可以有效提高流量计测量精度。     

主给水超声波流量计在三门核电的应用研究

基于主给水超声波流量计在三门核电1、2号机组主给水测量中的应用实践,为了保持主给水超声波流量计的长期可运行,提高核电站的安全性和经济性,推动国内核电行业小幅度功率提升;采用优化通讯数据配置、主备数据切换逻辑设计、切换信号设计、切换信号复位设计实现两超声波主机的冗余功能,同时提高电站对超声波流量计的状态监测;对不确定参数追溯分析;获得了超声波流量计软件自检矩阵、超声波流量计测量不确定度因子验证分析表和超声波流量计预防性维修策略矩阵表;结合系统软件的自检功能和测量不确定度的追溯性方法,得到核电站安全性和可靠性的提升,实现系统预防性维护策略。     

双电极对插入式电磁流量计流量测量模型及实验研究

针对插入式电磁流量计安装角度引起的测量误差问题,提出了一种新的同一平面内双电极对布置模式的电磁流量计,建立了新的流量测量模型,在300mm大口径水流量标准装置上对所研制的双电极对插入式电磁流量计进行了特征系数标定和流量测量实验,同时进行了双电极对和单电极对电磁流量计测量误差对比实验。结果表明:双电极对流量计的测量示值误差不大于±1%,测量重复性不大于0.3%。相同安装角度条件下单电极对流量计的测量示值误差和重复性显著高于双电极对流量计的示值误差和重复性,通过理论分析、实验验证及比对测试可以看出,所开发的流量计及测量模型具有较好的理论及实用价值,能够减弱流量计安装角度影响,提升流量计测量的准确性。     

提高超声波气体流量计精度的整流装置研究

当均速管流量传感器安装在弯头下游时,由于流体流动为非充分发展湍流,增加了放大器流量检测的误差。为提高仪表检测精度,提出了在超声波气体流量计前端一定距离安装整流装置改善气态分布均匀性,减少超声波测量误差的方法。采用理论计算分析和实际试验相结合的方法,基于传统整流装置,设计了改进型整流装置结构。经实验验证,安装改进的装置后,超声波流量计的线性误差减少到0.2%内。     

球阀开度对便携式超声波流量计测量精度的影响

为提高便携式超声波流量计在非标准安装条件下的校准能力,该文以球阀为扰流件,以便携式超声波流量计为研究对象,利用数值模拟与实流实验相结合的方法确定换能器在V型声程条件下的最优布置区域p,揭示了球阀开度K与前直管段长度L对测量精度的影响规律。结果表明,在K≥50%与p在定义基准位置d±10°偏差范围内,由L不足引入的测量误差通过修正,可保证测量精度在±1%以内,重复性在0.33%以内。该研究对提高便携式超声波流量计在非标准安装条件下的校准能力具有重要意义。     

脉动气体流对涡轮流量计测量误差的影响

利用涡轮流量计在气体流中的表达式，求出了在正弦脉动流作用下的涡轮流量计测量误差与脉动参数之间的理论关系式，并针对脉动流，计算了涡轮流量计的测量误差，设计了相应的实验装置，实验结果与理论计算值较为吻合。     

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     

超声流量计的一种递推算法

提出一种为消除因温度变化而引入测量误差的递推算法.该算法在不改变传统频差法超声流量计的硬件结构和基本测量模式的前提下,可有效地提高测量精确度.它也适用于恒温情况.温变情况下的仿真试验表明,递推算法结果准确.     

基于TDC-GP22的超声波流量计设计

为了进一步提高超声波流量计的精度和稳定性,在时差法测量原理的基础上,推导了新的测量公式,该公式可以消除由温度引起的流速非线性误差.此外,利用TDC-GP22最新的第一波检测功能,可以判断超声波信号质量,排除由于扰流或气泡造成的测量误差.最后,对于由管道造成的非线性误差需要在出厂时用3K系数法进行标定.通过以上改进研制的新型流量计,实验结果证明其获得了良好的测量结果.     

基于全相位FFT超声波流量计的相位检测方法研究

针对传统相位差法超声流量计在相位测量中易受外界干扰、准确度低的问题,提出了一种基于全相位快速傅立叶变换算法的超声波流量计相位检测方法。该方法由PLL时钟发生器产生两个频率相近的正弦信号分别用于激励与混频,并通过差频技术将混频后的参考信号与回波目标信号的相位信息从高频处理为低频信号,再由16位ADC对信号同步采样。超声波采样信号通过全相位预处理后进行FFT计算,得到准确的相位结果。同时,对比分析了全相位FFT的抗干扰性和采样频率对相位测量精度的影响,并将设计的电路应用于超声波液体流量测量,最终实验结果表明超声波流量计样机的测量误差优于1%,测量量程比为160：1。     

超声波流量计在热工试验中的应用研究

超声波流量计因为其准确度高、维护成本低等优势在流量测量中广泛应用。但在使用过程中,由于管道条件和安装过程的不确定性,以及测量介质的温度压力等状态参数发生变化,都增大了流量测量误差。基于热工水力试验应用需求,提出了一种提高超声波流量计测量准确度的方法,并阐述了超声波流量计时差法的工作原理、现场校准方法和结果,最后进行了不确定评定。     

基于超声波测距的巷道两帮变形量测量系统设计

针对传统的收敛计人工测量法测量矿山巷道变形量费时、费力的缺点,提出基于超声波测距的巷道两帮变形量测量系统设计方案。该系统采用C8051F340单片机控制超声波探头进行超声波的发射和接收,通过温度补偿模块测量实时的环境温度,根据超声波在空气中的传播速度与温度的关系得到实际的超声波速度,并根据超声波测距原理计算巷道两帮的距离。实际测试结果表明,该系统实现了对巷道两帮变形量的实时测量,测量精度为1 mm。     

基于超声波流量计的流速模拟器设计

为了解决超声波流量计必须在管道以及流体都存在的情况下才可以进行信号链路功能测试的不便性，设计了一种专门针对超声波流量计的流速模拟系统。流速模拟系统以FPGA为核心，实现了对待测超声波流量计发射起始时间点的检测以及模拟回波信号的产生。通过分别测量顺流和逆流两种情况下的渡越时间差，计算被测流体的流速和流量，并进行数据分析，方便快捷地实现了对超声波流量计收发信号链路的功能验证。     

新产品研制动向

化工部北京化工研究院自动化仪表研究室与北京工业自动化仪表厂协作,最近开发了儿种颇具特色的新产品,兹介绍如下:DWB—1型数字温度变送器采用集成电路温度传感器,精度为0.3%,MFC 型气体小流量控制器将流量测量(量显)和控制(微型连续式调节阀)融为一体,小巧玲珑,精度为1%,特别适宜实验装置使用;GMF 型宽量程气体质量流量计,流量最小检测限为     

超声波气体流量计反馈回路的最优算法研究

为了实现气体超声波流量计对数据检测准确及稳定的目的,引入先进的控制优化技术进行了超声波气体流量测量原理、自动控制最优反馈回路算法、去除高频和低频噪声等研究,得出了超声波在顺流和逆流情况下运动时间差来确定模型并计算气体流量结论。根据传播速度差、波束位移、多普勒等方法,在实验中提出了仿真信号波形对比可视化展示和误差对比分析来测试不同工况下的流量,成功解决了气体超声流量计的信号检测问题,有效克服传统流量计的缺陷,提高超声波流量计测量精度,运行稳定可靠,为相关企业在管道内气体检测计量工作提供强大的数据支持体系,取得了良好的效果,对打破国外少数厂家技术垄断,填补气体超声波流量计方面的技术装备空白具有重要意义。     

一种新型液体涡轮流量计的设计

鉴于常规脉冲式涡轮流量计对脉冲信号的测量与输出的精度不高,设计了一种基于C8051F020单片机与HART总线的液体涡轮流量计.该流量计以C8051F020单片机为控制核心,采用软硬件结合的方法实现了液体流量较高精度的测量和脉冲输出.重点分析了硬件设计的测量模块、HART模块和脉冲输出模块以及软件设计的主函数和脉冲测量与输出的流程图,并给出了液体涡轮流量计在柴油标准装置上的测试结果.测试结果表明,该流量计累积流量基本误差限为±0.2%,重复性小于0.06%,实现了较高的精度和可靠性,同时,HART通信正常、可靠性高.     

涡轮流量计测量误差分析

阐述涡轮流量计的基本工作原理及其特点，着重分析测量误差来源包括流体压力、温度、粘度、密度和测量范围等，为制定误差修正方案提高测量精度提供依据。     

科里奥利质量流量计压力影响实验分析

压力对科里奥利质量流量计的计量精度有影响,为得到压力对太航生产的质量流量计测量精度影响结果,进行了静态和动态压力试验分析。当工作压力从标定压力上升时,振动管刚度的微小变化产生了负向偏差,反之则产生正向偏差。质量流量计的传感器振管尺寸对压力敏感度有影响。给出了修正压力引起的测量误差的模型和方法,提出了提高科里奥利质量流量计现场应用的注意事项,减小了流体介质压力变化引起的测量误差。     

基于相关算法的电磁流量计抗噪性能研究

针对电磁流量计在低速测量时,信号被噪声淹没不能准确测量的问题,引入了相关检测算法.本文介绍了相关检测算法进行流量测量的基本原理,通过在电磁流量计测量中引入相关检测算法,滤掉了噪声干扰,提高了信号的信噪比,使电磁流量计在低速或者在低信噪比的情况下测量时,性能有较大改善,精度可达0.5%左右.在低流速时能够稳定的显示数据.     

超声波流量计反射声道对比仿真研究

研究超声波束在管道内的反射对超声波流量计精度的影响。由于流体在管道内流速分布状况存在差异,使超声波流量计修正系数受流体的流动状态影响造成测量误差。为改善由于传统声道分布在通过管道中心轴线的位置而不能全面地反映整个横截面内流场分布的现状,提出将声道布置在弦上且反射声道均处于同一平面,利用计算流体动力学等进行数据采集及处理,对比得出反射声道的流速分布修正系数的稳定性高于单一分布声道,降低流动状态对测量精度的影响,达到了优化测量的目的。