音速喷嘴气体流量标准装置的误差分析

由于音速文丘利喷嘴具有结构简单、体积小、性能稳定、重复性好、精度高等优点 ,被作为气体流量传递标准 ,在国内外得到广泛的应用。下面主要以常压法为例分析其工作原理和误差来源。1　音速文丘利喷嘴气体标准装置的工作原理常压法音速文丘利喷嘴气体标准装置如图 1所示。用 8只不同规格的标准喷嘴并联 ,有 3种管径法兰连接被校仪表 ,通过电磁阀根据流量大小选定不同的喷嘴组合 ,可产生 2 5 5种不同流量。图 1　音速文丘利喷嘴气体标准装置工作过程 :打开压缩机和真空泵 ,操作者输入所需参数 ,计算机根据设定流量大小自动打开相应的喷嘴开…     

音速喷嘴流量传统测量法的优化及湿空气流量测量的解决方法

音速喷嘴是行业内公认的测量气体流量的标准器具,保证其高测量精度是一项基础性工作,对研发类似产品具有借鉴意义.在论述音速喷嘴流量测量原理的基础上,指出了传统测量法存在的缺点,提出了回归函数的概念,对传统法取得的结果进行优化,使其更接近真实值.还将湿度参数引入管道内气体流量测量中,主要目的也在于提高音速喷嘴的测量精度.     

烟气CEMS稀释法取样中音速喷嘴研究

稀释抽取式连续排放监测系统(CEMS)中,核心部件之一的音速喷嘴主要依赖进口。为提高国产音速喷嘴水平,对音速喷嘴的运行原理进行研究。采用基于准一维等熵定常流动的计算模型进行了模拟计算,并设计相应的试验,同时验证了该计算模型的准确性。根据该计算模型,计算、分析了喷嘴内(温度、压力、马赫数等)参数的变化规律、出口管径对流量的影响规律、出口压力对流量稳定性的影响规律。最后,给出喷嘴内部管径的形式、出口管径和出口压力设计范围的建议。该计算模型能够有效模拟音速喷嘴在气体动力学方面的运行效果,对音速喷嘴的设计或性能优化设计具有一定价值,也有助于提高国产稀释抽取式CEMS的准确性。     

音速文丘利喷嘴在天然气输气工程中的应用

一、概述音速文丘利喷嘴作为在线气体计量传递的标准,近年来,在国际上是一种较为重视和应用的新技术,虽然历史不算太长,但已被广泛应用于各工业部门,而且获得较高的经济效益。笔者单位对临界流技术研究已有一段时间,但对音速文丘利喷嘴研究始于1983年,1984年通过鉴定,并于1985年被华北油田用作供应北京市天然气的输气工程中,作为计量标准。同年11月,由中国计量科学研究院等单位参加下对该输气工程的两套孔板流量     

多用途pVTt气体流量装置控制系统的设计实现

针对p VTt法气体流量标准装置检定工作存在的效率问题,目前尚无能够满足不同流量范围音速喷嘴的检定装置。为此,设计了一套p VTt气体流量装置,并将正压法和负压法运用在这套装置中。采用西门子的PLC300作为系统的下位机,负责控制阀门与泵,并读取压力温度变送器的信号;采用Lab VIEW作为上位机监测系统,并生成数据报告。该套p VTt气体流量装置大大提高了原级气体仪表标定工作的效率,满足了不同流量范围音速喷嘴的检定工作要求,为气体流量装置研究提供了新的方向。     

天然气计量仪表标定站的设计与实施

一、前言油气田天然气是我国主要能源之一,因此天然气的计量显得更为重要。近年来,计量天然气的流量仪表在华北油田种类繁多、规格各异、精确度不等。为使气体流量仪表准确可靠地在线运行,就必须定期标定。国内以往采用钟罩式气体计量器作为标定装置,对中型和大型流量计的标定,耗费大、手续繁杂、精确度低、测量范围不能满足,目前国内外对气体标准体积管还在研究。随着生产发展的需要,标定气体流量计的音速喷嘴在国外已有应用。上海工业自动化仪表研究所在70年代末研制出音速喷嘴,可以标定各种类型气体流量计,具有精确度高、复现性好、性能稳定、耐     

音速喷嘴气体流量标准装置在线校准

为研究气体流量装置的量值溯源、解决目前校准方法存在的缺点,提出一种通过直接测量已知标准气体体积的在线校准新方法.以高准确度的活塞标准装置作为误差为0的标准表,采用音速喷嘴标准装置测试其误差,实现在线校准.通过构建虚拟表,以两套标准装置同步采样计量,测得流经该虚拟表的实际气体体积并进行比较,以达到校准目的.重点介绍了移动...     

一种新型宽量程气体流量标准装置的研制

针对目前气体流量标准装置测量范围度较小和喷嘴组无密封性检漏措施等问题,研制了一套基于音速喷嘴的宽量程度负压法高准确度气体流量标准装置。该装置通过选取高准确度小流量临界流文丘里喷嘴,提高影响参量(如温度、压力)的测量准确度。采用独特的气环泵及多级离心风机真空发生设备,同时借助检漏技术及Profibus现场总线技术等措施,实现了装置的高性能。验证结果表明,该标准装置测量范围度大、扩展不确定度低、被检仪表口径范围广,具有广阔的应用前景。     

用音速喷嘴标定煤气流量计

城市煤气是我国的重要能源,加强煤气的计量和经济核算则是节省煤气的有效手段之一。目前家庭用小型煤气表,国内普遍采用钟罩式气体计量器作为标定装置,对中型和大型煤气表如何进行标定的问题至今未能很好解决。我院煤气输配实验室,于81年添置安装了上海工业自动化仪表研究所研制的音速喷嘴两台,作为煤气流量计的标定基准设备,其精确度为0.25%,使用效果良好,后又购置了不同规格六台,形成系列,并先后对国内目前较广泛采用的中大型煤气表进行了产品标定,结果表明,用音速喷嘴作为标定流量计的基准器校验方便、精确度高、性能稳定、复现性好。     

一种旋进漩涡质量流量计设计

为了提高质量流量的测量精度,设计了一种差压式旋进漩涡质量流量计,重点分析了整体设计框图、信号处理表头硬件设计和信号处理表头软件设计上的质量流量的计算算法,并在音速喷嘴法气体流量标准装置上测试,测试结果证明该流量计精度等级达到了1.5级。     

音速喷嘴法气体流量计自动检定系统的设计与实现

为提高气体流量计的检定精度和效率,设计了一种基于文丘里音速喷嘴的负压法气体流量计自动检定系统.阐述了音速喷嘴及其装置的工作原理,提出了自动检定系统的设计方案.在VC++的环境下编写上位机软件控制硬件设备操作,实现了自动数据采集与检定过程的自动控制,检定完成后由系统自动判定流量计是否合格并把检定结果存入SQL Server数据库.实际应用表明,该自动检定系统性能稳定可靠,且有利于提高气体流量计检定的效率和准确度.     

音速文丘利喷嘴在石油气与天然气计量中应用

本文通过音速文丘利喷嘴在某炼油厂和某油气田的两处现场试验结果的分析,阐明了天然气和石油气准确计量的有效途径及其临界流函数的有关换算方法。     

瞬时流量法检测电子式燃气表计量性能

电子式燃气表通过传感器在采样周期测得瞬时流量,与采样周期相乘积得到累积流量。将各个采样周期内的数值累计,得到测试时间内的累积流量。按目前累积流量法测试误差,需要通过固定的脉冲当量计量累积流量,存在所采集累积值与实际值不一致、测试时间较长、标准装置累积值计算不够准确等问题。基于音速喷嘴气体流量标准装置和电子式燃气表输出瞬时流量的特点,标准装置通过光电头按照近红外通信协议与燃气表实现信息交互,实现瞬时流量法测试误差,有效解决了上述问题。描述瞬时流量法测试的方法原理,通过用0.5级音速喷嘴标准装置按两种方法测试G1.6规格超声波燃气表qmax、0.2qmax、qmin三个流量点误差各6次,两种方法测试误差的差异小于0.2MPE,瞬时流量法测试6次的标准偏差在0.12%以内,验证该测试方法的准确性;检测时间由30 min缩短为5 min,提升效率80%左右。该瞬时流量法值得推广使用,满足快速、准确、高效测试要求。     

高压下音速喷嘴流量系数的修正

目前,国内使用的音速喷嘴是由上海工业自动化仪表研究所研制的,它是在常温、常压下以空气为介质标定的。因此当喷嘴使用在常温和压力不超过5kgf/cm~2情况下,按照喷嘴出厂证明书上的流量系数计算流量是能保证原精确度要求的。然而当喷嘴使用在较高压力下,或者较高的温度时,将会产生一定的误差。这是国为气体的绝热指数γ是随着压力和温度的变化而改变的。γ的变化将引起喷嘴流量系数 K 的变化,这个变化的大小往往是不可忽略的。     

标定油气田天然气流量仪表的新途径

国内外常用的天然气计量仪表的种类很多,其中以孔板流量计的应用最为广泛。但如何解决各种气体流量计的在线系统误差问题,许多国家都没有解决。本文介绍了一种目前较受重视并已开始应用的"音速喷嘴"技术,用以实现孔板流量计的在线系统误差标定。     

基于TDC-GP22的超声波渡越时间测量方法研究

介绍了采用TDC-GP22用于超声波气体流量计信号接收和渡越时间(TOF)检测的实现方法。针对超声波信号接收电路,设计了带通滤波放大电路进行噪声抑制和放大处理,采用高速模数转换器(ADC)和数字电位器设计了增益控制电路,实现了对超声波接收信号的自动增益控制(AGC);针对超声波渡越时间检测,设计了阈值比较电路和高精度TDC-GP22时间检测电路。利用噪声阈值门限对TDC-GP22进行动态使能,避免了噪声引起的误检测。在音速喷嘴气体流量标准装置上进行了流量标定试验,试验结果证明了本测量系统具有良好的测量精度和测量稳定性。     

低压气体流量标定技术研究

热式质量流量传感器用于测量35～41 kPa(绝压)的气体流量,需在该工况下对其进行标定.采用文丘里喷嘴作为标准器,在被测流量传感器处构建调压系统,调节压力可至40±0.1 kPa(绝压),建立低压气体流量标准装置,通过比较流量传感器输出值与文丘里喷嘴标准流量,标定流量传感器.对常压下校准的喷嘴在35～41kPa(绝压)条件下是可以作为标准器进行了分析,试验证明:装置的稳定性为0.6%,重复性为0.13%,临界背压比为0.5,低压气体流量标定方法科学可行.     

盐城天然气门站的计量和在线校准系统

0引言天然气的准确计量是目前流量计量工作者面临急待解决的任务,盐城天然气门站是由江苏油田设计院设计,其流量计量仪表选用差压式孔板流量计,其压力、差压、温度等配套仪表采用罗斯蒙特公司生产的3051系列仪表,并带有标准孔板计算程序单元3905,可以显示瞬时流量值和累积流量值。孔板流量计采用5719工厂生产的孔板阀,其流出系数采用上海工业自动化仪表研究所生产的音速文丘利喷嘴组件在线校准获得。在多条孔板计量管线的流量计量中,为确保各条计量管线的最佳计量准确度,需要进行不同流量的组合,并以此满足贸易结算需要。1系统组成江苏油田…     

基于陶瓷基体铂薄膜电阻热式气体质量流量计设计

提出了一种基于陶瓷基体铂薄膜电阻热式气体质量流量计的设计方法,分析了热式气体流量计的原理,制作了陶瓷铂电阻流量敏感元件,为降低加热功耗,提出了通孔方案.设计了恒温差控制电路和MSP430单片机处理电路,并制作出了实际样机.采用音速喷嘴标定装置对样机进行了标定和测试,该流量计的测量范围500~1 500 kg/h,精度±0. 5%,响应时间2 s,能够满足大工业气体管道流量的测量要求,具有广阔的应用前景.     

一种新型雾化喷嘴的设计及仿真

为了解决传统喷嘴单液路的问题,研制了一种新型的多条液路的圆锥雾化喷嘴,并根据相关资料计算了喷嘴的具体尺寸。在CFD仿真中,应用CFX软件并基于VOF(volume of fluid)方法、k-ε标准湍模型,通过改变喷嘴的各参数,探究了喷嘴结构和不同工作压力对雾化效果的影响规律。研究表明,当喷嘴出口尺寸增大时,喷嘴流量显著增加;当入口压力增大时,雾化效果变好;气液夹角过大或过小都会降低雾化效果。