液体流量标准装置中开式换向器测量误差模型研究

针对液体流量标准装置中开式换向器对流量测量带来误差问题,分析了目前开式换向器测量不确定度分析中存在的局限性;在考虑换向挡板位置及喷嘴流速分布实际情况的基础上,建立了换向挡板在换入/换出行程的不同位置时引入的开式换向器流量测量误差模型。采用改变换向挡板位置的方法,并基于新建模型对开式换向器在流量测量中引入的测量误差进行了理论计算,计算结果与试验数据进行了比对,取得了较好的一致性。结果表明,本文建立的换向挡板在换入/换出行程的不同位置时引入的测量误差数学模型是合理的,能够满足开式换向器流量测量误差的分析计算。     

液体流量标准装置中调节阀后流速分布研究

为了解决调节阀对管道中流体的扰动问题,采用皮托管取压的方式对调节阀扰动后的流速分布进行了研究。通过改变皮托管沿管道径向深入管道的距离,对距离调节阀各管径处的水流流速进行了测量,得到了各距离的流速分布图。结果表明,10倍管径长度的直管段还不能够完全将调节阀扰动后的水流流速分布转变成以管道中心线为中心的对称流速分布。该试验结果为计量检定标准装置的设计、流量计的检定和校准等奠定了基础。     

基于Hilbert-Huang变换和支持向量机的油水两相流流型识别

针对油水两相流的测量难题，利用文丘里管对水平管内油水两相流流型进行了研究。基于差压波动信号，提出了Hilbert-Huang变换与支持向量机相结合的流型识别方法。首先计算差压波动信号的均方根，并对其进行归一化处理后作为表征流型的特征向量之一；然后对差压信号进行Hilbert-Huang变换，利用经验模态分解后的多分辨率特征，提取第一层和第二层的能量比作为表征流型的另外两个特征向量；最后利用训练好的支持向量机进行流型识别，对分层流型及分散流型取得了较好的流型识别效果。如果将流型识别与推导得到的文丘里油水两相流流量测量模型相结合，可以较好地实现油水两相流的流量测量。     

开度和流量不变条件下调节阀流场扰动信号的功率谱分析研究

针对流量计量检测及工业过程单座调节阀的流场扰动问题,采用皮托管对管道中流体脉动情况进行了研究.根据采集得到的皮托管总压及静压信号,通过计算得到调节阀扰动的动压信号,并对其进行归一化处理;然后,对归一化处理后的信号进行功率谱密度.结果表明:在调节阀后加装直管段,可以有效消除流体流过调节阀后产生的脉动;另外,10倍管径长度的直管段可以有效消除流量在14m3·h-1范围内调节阀对流体产生的脉动.研究结果为深入了解调节阀对管道内流体的扰动现象,进一步揭示调节阀流场扰动对流量计量及检测带来的问题提供了有力的参考.     

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。     

基于Coriolis流量计和SVM的油水两相流质量流量测量的研究

针对油水两相流流量的测量难题,采用双U型Coriolis流量计对油水混合物的总质量流量、分相质量流量和真实密度进行了测量研究.以双U型Coriolis流量计得到的油水混合物的质量流量和密度为基础,提出了基于支持向量机(SVM)油水分相质量流量的直接预测方法,避开了直接对滑脱速度、持水率与含水率等之间复杂关系的研究.利用该方法对25 mm管径的油水两相流进行了实验研究.实验结果表明,在含水率为5%～95%时,油水总质量流量测量误差在±1%以内;油水分相质量流量的测量相对误差在±8%以内.     

基于OLE通信的智能化仪表远程监控系统

针对目前MCGS与智能化仪表通讯时存在的问题,基于VB和对象的链接与嵌入(OLE)自动化技术,研究了MCGS与VB通信的方法,并采用VB可视化的编程方法,编写了上体温位机与智能化仪表间的串口通信程序及组态软件与VB的OLE数据交换程序,实现了MCGS与智能化仪表的实时通讯,间接扩展了MCGS的驱动程序库.另外,设计了基于MCGS和VB的智能化仪表监控系统.运行结果表明:该系统具有良好的稳定性、实时性,可以较好地实现工业现场的实时监控.     

基于短时傅里叶谱的调节阀流场扰动研究

为了解决调节阀对管道中流体的扰动问题,采用皮托管对扰动后的压力波动信号进行取压的方式,对调节阀流场扰动问题进行了研究。在考虑皮托管总压信号与流场扰动之间关系的基础上,提出了一种基于短时傅里叶变换谱的总压波动信号分析方法。另外,为了提高皮托管总压信号的应用泛化能力,对得到的皮托管总压信号进行了无量纲化处理,得到了量纲1量。同时对归一化后得到的皮托管总压波动信号进行短时傅里叶变换谱分析,得到了相同流量不同开度及相同开度不同流量下的短时傅里叶变换谱的分布特征。     

流场扰动对涡街流量计计量性能影响的研究

管道中的调节阀等阻力件会对水的流场产生扰动,从而对涡街流量计的计量性能产生影响。本文对受扰动后的涡街流量计计量性能进行了深入的实验研究,分别得到了安装在调节阀后1倍、5倍及10倍管径处的涡街流量计的流量特性分布特征。上述研究较好地揭示了调节阀等产生的流场扰动对流量计量及检测带来的问题,对正确安装涡街流量计以确保计量准确性提供了有力的参考。     

单座调节阀流场扰动对涡轮流量计计量性能影响研究

针对流量计量检定中单座调节阀流场扰动问题,从流量计量检定的角度,选用易受流速分布影响的涡轮流量计分别安装在单座调节阀后相距单座调节阀1倍、5倍及10倍管径处,对扰动后的涡轮流量计的计量性能进行了深入的实验研究,得到流量计分别安装在单座调节阀后1倍、5倍及10倍管径处的流速分布特征.上述研究为深入了解单座调节阀对管道内流体的扰动现象,进一步揭示单座调节阀流场扰动对涡轮流量计计量性能及检测带来的问题提供参考.