基于全站仪的大口径超声流量计

对于现场安装的大口径超声流量计,几何参数的准确测量直接关系到流量计的测量准确度.利用流量计特征点的三维坐标计算其几何参数是最直接和最准确的一种方法.全站仪是集光学、电子学、计算机技术等学科为一体的高科技测绘产品,可以直接测量目标的三维坐标.与传统测量方法相比,全站仪具有测量准确度高,使用方便,无需搭建脚手架等优点.首次将全站仪引入到国内的流量计检测领域,结合三峡电站流量计的几何检测问题,介绍了基于全站仪的超声流量计几何参数测量方法和注意事项.     

基于激光跟踪仪的超声流量计几何参数实测方法

针对需要现场安装的大口径超声流量计的几何参数外部测量问题,建立了基于激光跟踪仪的大口径超声流量计几何参数测量方法。利用跟踪仪在管道外部测量管段壁面和超声探头的三维特征,并通过三维建模工具获得管段和探头的相对位置关系,进而计算得到流量计几何参数。结合现场测量案例,评估了内径、声道长度、声道角、声道高度等参数对流量不确定度的贡献。该方法不仅解决了管道外部几何参数实测问题,而且能将不确定度水平控制在0.2%左右。与跟踪仪实测值相比,几何参数厂家设置值存在一定的差异,建议厂家和用户给予几何参数实测更多的关注。     

基于超声传播时间法的水轮机流量测量不确定度

流量是水轮机绝对效率评价的关键要素,不确定度是评定流量的重要指标。对比了典型的水轮机流量测量方法,针对其中超声传播时间法的不确定度评定问题展开了研究。采用全站仪建立精确的管道三维模型,并通过测量探头与管道的相对位置关系,实现了几何参数的校准,获得了良好的不确定度水平;结合对超声传播时间量和流量积分的合理估计,给出了超大口径流量测量不确定度评定方法,对超大口径流量计不确定度评定提供了有益的补充。     

超声流量计系统延时检定方法研究

非实流校准是针对大口径超声流量计的检定和校准技术.本文详细描述了用于超声流量计时间测量准确度检定的设备原理及温度修正方法.通过使用不同声道距离的检定数据验证了本检定方法测量数据的一致性.将超声流量计设置产生1000ns的系统延时,并使用检定装置对设置延时前后的超声流量计进行检定,得到延时差与设置延时量非常吻合,验证了本检定方法的准确性.     

烟气超声流量计时间测量准确度校准方法研究

大口径气体超声波流量计广泛应用于烟道排放监测和工业控制等领域。超声波流量计的传播时间测量准确度校准是非实流校准的重要环节,通过建立超声波流量计时间测量准确度校准装置,实现对大口径气体超声流量计传播时间的非实流校准。该文首先提出3种不同的超声流量计传播时间校准方法,分析不同方法的影响因素,其次通过改变探头间距离,对不同探头间距时超声波流量计传播时间的测量误差进行校准。试验结果表明:超声波流量计传播时间的测量误差随距离变化,并确定利用标准声速对超声波流量计传播时间进行修正的方法更为准确,测量结果不确定度为0.2%。     

全站仪实际应用的可行性研究

立式金属罐检定方法陈旧,存在安全隐患,人员工作效率极低。采用全站仪法测量立式金属罐,用全站仪的电子测角、测距和数据自动处理等功能,来测量各圈板直径、高度等。现在通过全站仪和流量计对同一个立式金属罐进行测量,分别对比各段板高的容量,以及罐死量对比,来验证全站仪在实际中应用的可行性。如果全站仪检定油罐方法得以实施,那么人员安全有保障,也节省了人员和时间,同时也保证了国内外石油化工产品贸易结算的准确性和信誉度。     

基于扫描数据可视化的超声换能器参数测量

超声探头是超声无损检测中的关键部件,其参数直接影响到对超声检测系统性能的评价与校准。在自主建立的水浸超声声场自动扫查系统基础上,以标准ASTM E1065-99为依据,利用水听器法对聚焦超声换能器声场进行扫描,并将数据可视化。在数据可视化的基础上,对声场中若干重要参数进行了测量。实验结果表明,测量结果与理论计算结果吻合程度良好,所实现的声场自动扫查系统能够真实反应出换能器空间的声场分布,能够为超声换能器应用特性的准确评价提供可信的数据。     

超声流量计时间测量准确度评估

对两台DN1000口径的18声路超声流量计的时间测量误差大小、检测方法和误差来源进行了深入分析。通过对比实测超声传播时间和理论传播时间的方式得到流量计时间测量误差。研究表明流量计的时间测量相对误差为声速测量相对误差的相反数,流量计声速测量误差可以作为其时间测量误差的直观检验方法。通过声速测量重复性实验和探头位置互换实验对流量计时间测量误差的来源进行了深入分析,实验结果表明计时系统测量误差和探头声楔内延时是时间测量误差的主要贡献因素。     

探头局部扰流对超声流量计测量结果影响

插入式探头安装方式会对超声流量计内部流场产生扰动,进而影响测量结果。在高压空气流量标准装置上对DN100 mm和DN200 mm的气体超声流量计进行标定,结果显示探头局部扰流对超声流量计会产生负向误差,管道口径越小,局部扰流引入的误差越大。DN100 mm超声流量计在3～27 m/s的流速范围内的测量误差在–1.5%～–3%之间,而DN200 mm的超声流量计在1.4～13 m/s的流速范围内的测量误差在–1.2%～–2.1%之间。分析不同压力、不同流速下探头局部扰流对超声流量计测量结果的影响规律,并基于流速和测量误差对实验结果进行曲线拟合,提供了拟合曲线的数学模型。     

基于收缩流动的气体超声流量计声道稀疏化及测量方法

为了提高低声道数超声流量计的准确度水平,在传统超声流量计的基础上设计了一种具有收缩流动结构的低声道数超声流量计。采用数值模拟研究了渐缩管中收缩流动的流场特征,确定了渐缩管的几何参数及超声探头的安装方式。通过空气实流实验,研究了单声道及双声道在收缩流动条件下流量计量的基本特性。在流量范围27~432m3/h,管径范围100~150mm进行了实验验证。结果表明:收缩流动的数值模拟结果与理论模型相吻合,当渐缩管的收缩比由2增大为6,被测流场均匀区占比显著增大;当收缩比固定不变时,随着流量的增大,边界层厚度显著降低。通过实流实验比较不同结构和配置超声流量计的测量结果,发现单声道收缩管超声流量计的准确度水平显著优于传统单声道气体超声流量计,与传统双声道气体超声流量计的准确度水平相当。     

JJF 1358—2012在引额济乌工程中的应用探讨

JJF 1358—2012《非实流法校准DN1000~DN15000液体超声流量计校准规范》提出了非实流校准大口径液体超声流量计的方法,应用于引额济乌工程中接触式双声道超声流量计的安装工作中。采用经纬仪测量管道内直径,使用全站仪对测量结果进行核查并计算出管道圆柱度,再次使用全站仪测量换能器安装位置,安装完成后测量声道长度和角度,以便对流量计进行参数设置。实验得到测流断面内直径为3 010 mm,两条声道长度分别为3 643 mm、3 648 mm,对应声道角分别为44.218 4°、44.074 6°,最后对体积流量的不确定度进行评定,其结果为Urel=1.5%(k=2)。     

基于质量流量计的容量比较法自动测量装置的研制

为了对加油站地下储油罐的参量进行准确地测量和安全监控,本文通过采用容量比较法,使用高精度的质量流量计、液位计进行温度、密度修正,研制了一套可实时生成高精度的毫米容量表的容量自动测量装置,从而实现对金属罐容积的快速测量,并与几何法、容量法进行结果比较,证明实验数据准确可靠。本装置可提高卧式金属罐和立式金属罐容量的测量效率,为企业的贸易交接提供可靠的技术支持。     

影响便携式超声流量计测量准确度的试验研究

便携式超声流量计可从管道外侧方便地测量流量,具有无压损,测量范围宽等特点,但流量计换能器的安装及参数设置直接影响测量结果的准确性.本文以美国GE公司的PT878型便携式超声流量计为例,通过实流试验开展了探头安装位置、管道周长、管道壁厚对超声流量计测量结果准确度的影响研究,并提出了便携式超声流量计安装过程中的注意事项,为保证流量测量的准确性提供了技术支持.     

基于激光扫描外测法的球罐容量计量方法研究

提出一种基于激光扫描外测法的球罐容量计量方法,该方法可在球罐外部进行多点设站扫描。研究了基于球形标靶的多站点云数据自动拼接方法,以获取球罐外壁完整的点云数据,并建立球罐罐体几何空间模型,计算球罐体积。通过对标称容量为200m3的球罐进行试验验证,提出的方法与全站仪方法测量的容积相对误差为0.304%。     

油品温度密度曲线在油流量计量中的应用

在油流量计量中,密度受温度的影响较大,因此需考虑因温度变化引起密度变化给油流量计量带来的计量误差。本文以柴油为实验介质,使用石油标准密度计和温度计对柴油温度、密度进行多点测量,并拟合成温度-密度曲线。以静态质量法油流量标准装置测量容积式流量计为例,应用温度密度曲线实时密度修正并分析密度修正对装置不确定度的影响,与在线密度计密度修正比较后得到与实验效果一致的结论,对未配置高准在线密度计的油流量标准装置具有很高的实用价值。     

白车身柔性测量机器人本体补偿方法

为了提高柔性坐标测量系统的精度,提出了测量机器人本体的补偿方法.利用距离误差模型构造出机器人本体的约束方程,并求解出机器人的实际几何参数,进而将该参数应用于修正系统的运动学模型.通过运用修正后的运动学模型对车身点实施测量,并与跟踪仪的实测距离数据进行比较.实验表明,补偿前后测量系统的重复性精度基本没有发生改变,误差低于0.1 mm,但补偿后测量点间的距离误差由0.6 mm降到0.3 mm以下,精度大为提高.     

超声波明渠流量计的设计

介绍了超声波明渠流量计的工作原理和设计方法,采用带校准杆的超声探头测得高精度的液位信息,再将液位信息与堰槽类型尺寸相结合换算得到流量信息。超声波明渠流量计的测量精度取决于液位测量的精度,采用带校准杆的探头可消除环境变化对声速的影响,并通过数字信号处理算法实现了液位信息的精确测量。     

孔板综合测量仪在孔板检定中的应用

孔板综合测量仪是检测孔板差压式流量计中节流组件孔板几何量参数的专用仪器.该仪器取代了常规的多台仪器、多种方法测量孔板参数的繁琐方式,实现了自动测量,节约了检测设备的投资,大大提高了工作效率.     

气体超声流量计在使用中的影响因素

影响气体超声流量计的测量不确定度的因素有多方面。本文主要针对探头脏污、流量计表体及其前后直管段脏污、连接的直管段有问题、更换信号处理单元电路板元件所带来的影响进行分析和探讨，得出了一系列相关的结论，并对超声流量计在现场的使用提出了一些见解和建议。     

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)。