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。     

气体涡轮流量计流场仿真及计量误差分析

利用控制体积法的SIMPLEC算法对气体涡轮流量计的内流场进行了数值模拟,给出了内流场信息,分析了内部几何结构对压力和速度分布的影响,及其与流量系数的关系.结果表明在湍流状态时的仪表系数K为常数,累计流量和瞬时流量的误差较小;而在层流以及转捩状态时,仪表系数总是在变化,累计流量和瞬时流量的误差较大.建议通过结构优化,促使层流向湍流状态的快速转捩,并保证叶轮动平衡,从而加大涡轮流量计的量程范围.该研究结果对涡轮流量计的结构优化设计具有一定的指导意义.     

取压位置对气体流量计测量结果影响的试验研究

取压位置的正确与否影响着气体流量计的测量结果。文章选取DN80 mm的涡轮、罗茨和旋进漩涡3种气体流量计,在试验管段上不同位置处分别取压,并选择不同流量点进行试验,分析取压位置对不同类型流量计、不同流量点的仪表系数的影响。试验结果显示:不同取压位置对不同类型气体流量计的影响程度是不一致的,从小到大依次为罗茨、涡轮、旋进漩涡;同时,根据研究结论分别给出了3种类型气体流量计最佳取压方式的建议。     

基于“双流量”测量法的气体质量流量计的研究

为了准确测量气体质量流量,排除气体密度变化带来的影响,提出"双流量"测量法原理。通过理论分析和试验,证明DF型涡轮质量流量计在测量气体质量流量时,不受密度变化的影响,而且可以动态测量气体密度。     

气体涡轮流量计在燃气计量中的应用

文章介绍了气体涡轮流量计的工作原理;结合实例,分析了燃气密度、工作压力对涡轮流量计最小工作流量的影响以及温度、压力的补偿分析;最后根据燃气的特点,提出了涡轮流量计在燃气计量过程中应注意的若干问题.     

涡轮流量计叶轮小孔加工、测量精度对动平衡的影响分析

针对气体涡轮流量计叶轮动平衡对流量计的稳定性、工作寿命有较大影响的因素,对气体涡轮流量计的叶轮小孔径加工和测量精度进行了研究,并对影响动平衡的机理进行了分析。     

涡轮流量计变粘度流量计算与校准方法研究

为探索涡轮流量计在变粘度工况下的流量计算和校准方法,研究中利用变温航空润滑油流量标准装置对10支涡轮流量计在多个粘度点下进行校准试验,对各粘度下流量计仪表系数进行数据分析。以涡轮流量计理论模型为基础,提出以双指数衰减函数对仪表系数进行拟合计算的方法,各流量计拟合曲线的r2值都优于0.99,且各粘度点流量测量结果误差都小于1%。研究中进一步提出通过关键点雷诺数确定流量选点的校准方法,关键点拟合结果与全数据拟合结果两者差别基本都小于±0.33%。建议对变粘度工况涡轮流量计流量计算和校准方法进行深入试验研究,进一步验证上述方法可行性。     

气体涡轮流量传感器叶轮压力的数值模拟

在严格按照实际涡轮流量传感器几何结构的基础上,运用Solidworks三维建模,通过运用计算流体动力学的方法对内径为80mm的气体涡轮流量传感器进行了数值模拟,给出了流量计在不同流量下内部的压力场并特别给出叶轮表面的压力分布.从压力分布分析叶轮部分的受力情况,以此来讨论叶轮动受力.     

新型涡轮流量计计量性能试验研究

在一个体积管标准装置上对一种新型涡轮流量计的计量性能进行了试验研究。和传统涡轮流量计不同,该新型涡轮流量计的叶轮采用3叶片长螺旋形结构,且没有轴,轴承直接套在叶轮罩上。试验结果表明,通过叶轮结构上的改进,流量计的抗流动干扰能力明显增强,不过由于该流量计的叶轮较大,小流量时流量计仪表系数受到流体黏性阻力和轴承摩擦阻力影响要比大流量时的影响大,因此,在量程范围内依据检定规程计算得到流量计的最大示值误差为0. 2069,但重复性非常好,为0. 077%。利用分段插值方法对流量计的仪表系数进行修正后重新进行试验,试验结果表明该修正方法取得较好的效果,流量计的相对示值误差在±0. 3%内。     

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。     

气体涡轮流量计的现场应用

1　前言气体涡轮流量计是当前国际上仅次于标准孔板节流装置的天然气计量仪表 ,具有灵敏度高 ,重复性好 ,量程比宽 ,准确度高等优点 ,从而在欧美国家的天然气流量计量中被广泛采用 ,仅荷兰在天然气管线上就采用了 2 6 0 0多台各种尺寸、压力从 0 8MPa到 6 5MPa的气体涡轮流量计 ,他们已成为优良的天然气流量计。在各种流量计中涡轮流量计、容积式流量计和科氏质量流量计是三类重复性、准确度最佳的产品 ,而涡轮流量计又具有自己的特点 ,如结构简单、加工零部件少、重量轻、维修方便、流通能力大 (同样口径可通过的流量大 )和可适应高参…     

气体涡轮和腰轮流量计在比对过程中的计量性能分析

气体涡轮和腰轮流量计常作为气体流量标准装置比对的传递标准,但在比对过程中的计量性能变化影响甚至决定了比对结果的客观性与公正性。基于一台气体涡轮流量计和一台腰轮流量计在比对过程中的8次实验数据,从两台流量计的整体上和单一流量点两个角度出发,分析示值误差、仪表系数及其复现性和稳定性的变化规律。结果显示两台流量计在比对过程中均保持了较好的复现性;前者的稳定性较好,而后者的稳定性不合格;两台流量计的复现性和稳定性均随着其流量的增大而逐渐提高。由此说明,气体流量标准装置比对工作中优先选择稳定性较好的流量计作为传递标准,且尽可能选择大的流量点,有利于减小其复现性和稳定性对测量结果的影响,更好地反映标准装置的测量能力。     

气体涡轮流量计在不同压力下的计量性能研究

在天然气输送管道与贸易计量、城市燃气工商业用户的流量计量中,常采用气体涡轮流量计。气体涡轮流量计发展历史悠久,也积累了相当的天然气应用数据,被认为计量准确度高、适用性良好的天然气流量计量仪表。由于使用场所的工作条件各不相同,工作压力根据应用的需要一般从几千帕到几兆帕,而在我国的计量机构一般采用负压装置检定。对于在不同压力条件下,气体涡轮流量计的计量特性的数据还非常缺乏。文章基于具备流量计制造生产的条件下,分别对不同规格的气体涡轮流量计在临界流喷嘴流量装置、高压环道流量标准装置进行检定,试验压力分别为负压、0.1 MPa、0.8 MPa和2.0 MPa,从而探索气体涡轮流量计在不同压力下的计量特性,供气体涡轮流量计制造企业作为设计及改进的参考。     

临界流文丘里喷嘴装置中背压比对气体涡轮流量计仪表系数影响的研究

为了研究临界流文丘里喷嘴法气体流量标准装置中背压比的大小对检测流量计结果的影响,实验选用涡轮流量计进行试验,在该实验中通过涡轮流量计仪表系数的变化来分析背压比对涡轮流量计检测结果的影响。     

涡轮流量计检定问题分析

涡轮流量计是速度式流量计的一种,在检定涡轮流量计时,经常遇到一些问题,使检定工作不能正常进行。本文对涡轮流量计的结构原理、检定涡轮流量计时遇到的问题及其解决方法予以阐述。     

涡轮流量计内部流场数值模拟研究

利用数值仿真技术对涡轮流量计内部流场进行了研究,目的是为优化涡轮流量计的结构设计提供指导。利用叶轮转速与平均力矩系数存在线性关系,提出两点法确定叶轮在力矩达到平衡状态下的转速。数值分析结果表明,前导流件叶片后形成的尾流影响叶轮人口的流体速度分布,继而影响叶轮的旋转稳定性;叶轮叶片压力面上靠近叶片前缘以及吸力面上靠近尾缘处存在压力突变区,易产生脱流现象;叶轮轮毂前后间隙区内流体受叶轮旋转影响而易产生漩涡流和明显的切向速度分量。     

正压法音速喷嘴气体流量标准装置的研究及应用

正压法音速喷嘴气体流量标准装置能通过改变流过被检流量计处气体压力的方式研究气体密度变化对流量计性能的影响.分析了音速喷嘴基本工作原理,重点对正压法音速喷嘴装置的气源和稳压系统的设计进行了研究,提出了装置架构方案,并通过实验验证了装置的可行性.该装置可应用于涡轮、涡街、叶轮、旋进旋涡等速度式流量计和腰轮、煤气表等容积式流量计的检定和研究工作.     

涡轮流量计设计准则的探讨

本在一个合理的涡轮流量计理论模型基础上,分解了流量系数的组成部分,指出了涡轮流量计小流量区非线性是由主动力矩与阻力矩相互作用的结果。建立了涡轮流量计的设计准则。     

层流流量计计算数学模型和标定方法的研究

为解决气体层流流量计在不同性质气体使用和标定中存在的换算问题,以及流量与差压的非线性关系,建立了适用于各种气体的层流流量计流量计算数学模型,提出层流流量计的流量计算不仅与气体的牯度有关,同时与气体的密度有关,引入双流量系数及标定方法.通过试验和比对验证,表明流量计的非线性误差减小,同一台流量计对不同气体有显著的通用性.     

脉动流量下涡轮流量计动态特性流体仿真研究

为了研究涡轮流量计在脉动流量下动态特性,利用FLUENT软件对涡轮流量计内脉动流场进行仿真计算。研究中获得了流量计在不同脉动幅值和频率下的瞬时输出流量,通过正弦函数拟合获得各工况输出流量的平均值、脉动幅值和初始相位,进而对涡轮流量计幅频特性和相频特性进行了分析,幅频特性随脉动频率成线性降低的趋势,而相频特性随频率增加而增大而后趋于稳定。