基于机器学习算法的超声流量计使用中检验

为保证使用中超声流量计的准确度,基于随机森林算法,建立了超声流量计使用中检验预测分析模型。研究了超声流量计使用中检验程序。首先,获取超声流量计的信号质量数据、流态指标数据、以及计量性能数据;其次,采用随机森林算法对使用中超声流量计的流量偏差进行预测,预测值与真实值的偏差在0.76%以内,分析了影响使用中超声流量计测量准确度的各数据对超声流量计性能的影响程度;最后,对预测模型的不确定度进行分析,其扩展不确定度U=0.92%~0.22%(k=2)。     

基于机器学习算法的超声流量计在线校准方法研究

为保证超声流量计使用中流量测量的准确度,基于机器学习算法建立超声流量计在线检验模型,研究超声流量计在线校准方法。首先,获取超声流量计的全部工作数据,得到信号指标、流态指标以及计量性能数据,对数据处理得到流量偏差预测模型的输入特征集;其次,分别基于随机森林以及BP神经网络算法建立流量误差预测模型,对使用中超声流量计的流量误差进行预测。选取五个不同的流量点,对两种模型进行验证分析,结果表明：对于两种模型,流量误差预测值与真实值间偏差的绝对值分别在0.15%以内以及0.19%以内;最后,对随机森林以及BP神经网络流量误差预测模型的性能进行分析,模型预测结果的均方根误差在分别在0.028%以内及0.089%以内。     

多通道超声波气体流量计的数学模型

在超声波气体流量计的实际测量中,多种不同因素引起流量测量的误差,其中流场分布是引起误差一个很重要的原因。采用多通道流量计可以较好地克服这一影响。但由于流体具有粘滞性,管道截面上不同半径处的流体速度各不相同,所以声通道测量的流体平均流速与实际管道中流体的面平均流速仍存在差异。对多通道超声波气体流量计的数学模型进行了研究,通过理论计算多通道超声流量计各通道的动力校正因子及权系数,由测得的若干超声传播路径上的线平均流速计算得到面平均流速,从而提高流量的测量精度。并将此应用于研制的四通道流量计中,进行了实验验证。     

噪声对气体超声流量计的影响及改进

大流量、高压力输气生产过程中,调压和调流设备产生的管道噪声会对超声流量计计量产生影响,造成流量计信噪比降低、流态不稳定,从而影响流量计的计量精度。文章通过对中石化黄岛输气站计量改造前后的对比分析,探讨几种常用的超声流量计量降噪措施。     

天然气净化厂流量计选型探索

流量、液位、压力、温度和成份是化工生产中重要的检测参数。由于流量的测量受流体介质的性质、流动状态等诸多因素影响,因此,流量的测量一直是一个重要的研究课题。天然气净化工业在我国已有40年历史,随着检测技术的发展对天然气净化厂各种流体的流量测量也有了新的长足的发展,但在实际应用中仍存在一些问题,本文结合天然气净化厂的实际,提出流量计选型思路,供同行探讨。一、常用流量计流量计种类很多,常用的有孔板式差压流量计、电磁流量计、涡街流量计、涡轮流量计、超声流量计、楔形流量计、弯管流量计、腰轮流量计、旋进旋涡流量计等。…     

气体涡轮流量计检定方法探讨

气体涡轮流量计属于叶轮式速度流量计的一种。其工作原理是：置于流体中的叶轮的旋转角速度与流体流速成正比，通过测量叶轮的旋转角速度就可以得到流体流速．从而得到管道内的流量值。传统的气体涡轮流量计，准确度可达0．5％。随着近年流量行业的发展和机械加工工艺的提高，涡轮流量计准确度得到显著提高，欧美一些厂家生产的气体涡轮流量计准确度接近0．25％。然而．目前计量部门标定气体涡轮流量计，一般都使用气体流量标准表法装置。其方法是使用临界流文丘利喷嘴作标准表．对涡轮流量计进行检定，而临界流文丘利喷嘴标准装置的准确度一般是0．5％，因此，无法对0．25级表进行检定。本文旨在探讨一种气体涡轮流量计的检定方法。     

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。     

基于双锥流量计的气液两相流量测量方法研究

为研究气液两相分相流量测量方法,参考已有的双锥式流量计的研究,设计等效直径比为0.75,前后锥角均为45°的双锥式流量计,结合CFD仿真与流体实验进行新型气液两相流量测量模型研究。基于单相流量测量理论,结合压差比、L-M常数以及气相弗洛德数等参数,建立气液两相分相流量测量公式,通过CFD仿真试验对流量测量公式中的未知参数进行标定,并结合流体实验对测量模型进行误差分析,结果显示在多种流形流态下如分层流、段塞流、波浪流等,测量误差均能维持在5%～8%之间,误差较小、测量稳定,本文可为差压式流量计和双锥式流量计研究提供一定的参考。     

气体超声流量计在不同压力状态下的计量特性分析

本文主要分析超声流量计随着检测压力的变化,流量计仪表系数的变化情况,从而分析气体超声流量计在不同压力下的计量特性,验证其计量性能是否能够满足计量要求。文章通过选取两台口径为DN50,流量范围为(1～160) m~3/h的气体超声流量计,分别在临界流音速喷嘴气体流量标准装置和高压环道流量标准装置进行试验,试验压力分别为负压和0.8MPa的状态下,得出流量计仪表系数的变化情况,分析处理所得试验数据,发现在不同压力下,气体超声流量计的仪表性能会有一些波动,但压力变化对气体超声流量计计量性能的影响很小,总体的计量特性能够满足计量要求。同时,若要使试验结果更具说服力,还需开展进一步的研究和试验,如:选取不同口径和流量范围的流量计,选取更多的压力状态,选用天然气作为检测介质等。     

质量流量计替代计量罐在异丁烯介质上的应用

质量流量计是一种非常重要的流量测量仪表,由于其采用是直接或间接测量在旋转管道中流动的流体所产生的应力方式进行测量质量流黉,圜此不会因为工艺介质的温度压力和密度的变化而影响到质量流量计的测量结果。异丁烯介质是一种容易随着压力和温度而改变物理形态的物质,通过计量罐对其进行计量,很容易造成计量的误差,从而影响到整个生产工艺,提高生产成本。本文研究了质量流量计在异丁烯介质上的应用,试图寻求质量流量汁运用在异丁烯介质方面的益处。