基于迭代PID的主动活塞式气体流量标准装置的气压控制方法研究

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作者 李韵辰 孙鸿 +3 位作者 胡晓兵 陈海军 张哲源 毛业兵 《机床与液压》 北大核心 2025年第5期75-80,共6页

为了提高气体流量标定设备的控制特性,改善稳态时间、标定精度及重复度等关键指标,提出一种主动活塞式气体流量标准装置,该装置的检定压力要求大于大气压,活塞气缸为检定过程供气并调节气压。先采用常规PID控制方法对该气体流量标准装... 为了提高气体流量标定设备的控制特性,改善稳态时间、标定精度及重复度等关键指标,提出一种主动活塞式气体流量标准装置,该装置的检定压力要求大于大气压,活塞气缸为检定过程供气并调节气压。先采用常规PID控制方法对该气体流量标准装置进行仿真实验,针对标定过程中出现的压力非线性延迟、流量压力强耦合等问题,采用依靠气压反馈实时变更气压控制量的参量迭代式PID控制方法以完成气压追踪控制,同时搭建AMESim控制模型并进行实验验证。结果表明:与常规PID控制方法标定结果相比,采用迭代PID控制的标定设备能够缩短稳态时间至60 s以内,在流量点切换时可在5 s内建立新的稳定气压,并且误差重复性不超过0.01%。 展开更多

关键词 气体流量标准装置 气压控制 迭代PID控制

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间隙密封被动活塞式气体流量标准装置量值溯源方法 被引量：2

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作者 陈超 宋进 朱碧玉 《计量学报》 CSCD 北大核心 2024年第5期692-697,共6页

间隙密封被动活塞式气体流量标准装置具有操作简单、测量效率高、无水银密封、易于携带和具有自动温压补偿功能等优点,在气体微小流量测量中广泛使用。被动活塞的上下往复运动对测量管路内的压力会产生波动,直接用流量测量法对间隙密封... 间隙密封被动活塞式气体流量标准装置具有操作简单、测量效率高、无水银密封、易于携带和具有自动温压补偿功能等优点,在气体微小流量测量中广泛使用。被动活塞的上下往复运动对测量管路内的压力会产生波动,直接用流量测量法对间隙密封被动活塞式气体流量标准装置进行量值溯源还存在一些困难。针对这一情况,提出了一种利用几何测量法对间隙密封被动活塞式气体流量标准装置进行量值溯源的新方法,对几何测量溯源法进行了不确定度评估,并与国外相关机构进行了比对验证。结果表明,利用几何测量法对间隙密封被动活塞式气体流量标准装置进行溯源的方法是可行的。 展开更多

关键词 流量测量 气体流量标准装置 间隙密封 被动活塞 量值溯源

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一种电驱动双活塞式气体流量标准装置的研制 被引量：10

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作者 陈慧云 程佳 +2 位作者 黄震威 李东升 徐志鹏 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2013年第1期87-90,共4页

为了解决活塞式气体流量标准装置的最大检定流量受活塞缸容积限制的问题,开发了一种双活塞式气体流量标准装置。该装置利用2个活塞交替运行连续产生标准流量。简述了该双活塞式气体流量标准装置的检定原理,根据临界流流量计的检定规程... 为了解决活塞式气体流量标准装置的最大检定流量受活塞缸容积限制的问题,开发了一种双活塞式气体流量标准装置。该装置利用2个活塞交替运行连续产生标准流量。简述了该双活塞式气体流量标准装置的检定原理,根据临界流流量计的检定规程和流量特性研究了装置的检定模型,介绍了装置软硬件设计,对装置进行重复性实验,结果表明:重复性优于0.05%,可以用于临界流流量计的检定。 展开更多

关键词 气体流量标准装置 双活塞 临界流流量计

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活塞式体积管法微小气体流量标准装置 被引量：1

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作者 杨宏明 徐雅 +2 位作者 刘铁军 谢代梁 黄震威 《计量学报》 北大核心 2025年第5期700-708,共9页

为实现对微小气体流量计的便携式计量校准,设计了一种基于活塞式体积管法的微小气体流量标准装置。通过数学建模设计了活塞的几何尺寸,构建了基于光纤传感器的光电检测系统,以满足装置所需的检测时间准确度。利用动网格6DOF技术研究光... 为实现对微小气体流量计的便携式计量校准,设计了一种基于活塞式体积管法的微小气体流量标准装置。通过数学建模设计了活塞的几何尺寸,构建了基于光纤传感器的光电检测系统,以满足装置所需的检测时间准确度。利用动网格6DOF技术研究光纤传感器位置,通过分析活塞运动中的惯性效应,确保在2个光纤传感器之间的匀速运动。为满足现场在线检定智能化系统的需求,开发基于PLC的控制系统,并设计了人机交互控制与数据采集界面。对装置的不确定度进行了分析和评定,结果表明该装置的扩展不确定度为0.38%(k=2)。 展开更多

关键词 流量计量 气体流量标准装置 活塞式体积管 控制系统 不确定度

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使用pVTt法气体流量标准装置动态标定小流量音速喷嘴

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作者 范晨 宋进 +1 位作者 朱碧玉 刘夷平 《中国测试》 北大核心 2025年第S1期47-52,共6页

标定音速喷嘴时,pVTt法气体流量标准装置需要在静态条件下获取气体的状态参数。为了减少等待稳定状态的时间,提高装置在小流量标定过程的效率,应用热力学分析了充气压缩导致的持续升温现象,建立了一个简化的模型计算容器内气体平均温度... 标定音速喷嘴时,pVTt法气体流量标准装置需要在静态条件下获取气体的状态参数。为了减少等待稳定状态的时间,提高装置在小流量标定过程的效率,应用热力学分析了充气压缩导致的持续升温现象,建立了一个简化的模型计算容器内气体平均温度随时间的变化。通过植入该模型的计算方法,使用30LpVTt法气体流量标准装置动态测量了四个(0.016 m^(3)/h,0.04m^(3)/h,0.2 m^(3)/h,0.8 m^(3)/h)音速喷嘴的流出系数,并与校准值进行了对比验证。小流量音速喷嘴的流出系数偏差在0.20%以内,测量结果的扩展不确度为0.16%。结果表明,应当在小容器的pVTt装置中使用动态测量法,适于标定低流速的流量计。 展开更多

关键词 pVTt法气体流量标准装置 音速喷嘴 动态测量 流出系数

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面向微小气体流量的临界流喷嘴校准方法实验研究

6

作者 祝晓轶 高山 +1 位作者 曹鹏 崔骊水 《中国测试》 北大核心 2025年第6期75-80,共6页

临界流喷嘴具有结构单一、无可拆卸部件、性能稳定、准确度高等优点,广泛应用于气体流量计量,通常作为标准表对其他流量计进行量值传递。近年来微小气体流量计量的需求日益增多,以小喉径临界流喷嘴作为计量标准实现量传可以保证微小气... 临界流喷嘴具有结构单一、无可拆卸部件、性能稳定、准确度高等优点,广泛应用于气体流量计量,通常作为标准表对其他流量计进行量值传递。近年来微小气体流量计量的需求日益增多,以小喉径临界流喷嘴作为计量标准实现量传可以保证微小气体流量计量的准确度水平,应用微小临界流喷嘴独具优势。但目前微小临界流喷嘴的溯源方法有所欠缺,无法有效保证微小气体流量的量值传递能力。该文提出基于活塞式气体流量标准装置的小喉径临界流喷嘴的校准方法,并对校准结果的不确定度进行分析和验证。选取4支微小临界流喷嘴作为传递标准,基于活塞装置和pVTt装置对其进行校准。校准结果的一致性验证了基于活塞式气体流量标准装置的临界流喷嘴校准方法的可靠性。 展开更多

关键词 微小气体流量 临界流喷嘴 校准方法 活塞式气体流量标准装置 不确定度

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150mL活塞式液体微小流量计量标准装置的研究 被引量：17

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作者 田冠亚 程佳 +1 位作者 李文军 詹志杰 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2011年第12期21-24,共4页

针对现有液体流量计量标准装置测量范围的限制不能适应微流体计量的需求,研究开发了一种用于生物医药领域的150mL活塞式液体微小流量计量标准装置。介绍了该标准装置的结构、检定原理和检定过程;根据检定需求设计了一种基于LabVIEW平台... 针对现有液体流量计量标准装置测量范围的限制不能适应微流体计量的需求,研究开发了一种用于生物医药领域的150mL活塞式液体微小流量计量标准装置。介绍了该标准装置的结构、检定原理和检定过程;根据检定需求设计了一种基于LabVIEW平台和PLC的检定系统软硬件。利用LabVIEW平台设计上位机的检定程序,用于实现人机交互、检定流程控制、检定数据的存储和报表生成等功能。采用可编程逻辑控制器(PLC)作为下位机控制核心,用于实现运动控制、变送器信号的采集、光栅尺计数和阀门控制等功能。进行了标准装置与高精密电子天平的比对实验和重复性分析,证明该装置一致性能达到0.124%、重复性优于0.032%。 展开更多

关键词 标准装置 微小流量 活塞式

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整流板对气体流量标准装置流场影响的研究

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作者 李海洋 宋进 +1 位作者 金愿 王灿 《中国测试》 CAS 北大核心 2024年第10期127-135,共9页

气体流量标准装置工作段流场的优劣,会影响天然气流量计的计量检定结果。该文基于数值计算方法分析整流板的增加,对于气体流量标准装置工作段流场的影响,得出整流板可以降低标准装置工作段流速标准差与涡旋强度,进而优化流场的结论。其... 气体流量标准装置工作段流场的优劣,会影响天然气流量计的计量检定结果。该文基于数值计算方法分析整流板的增加,对于气体流量标准装置工作段流场的影响,得出整流板可以降低标准装置工作段流速标准差与涡旋强度,进而优化流场的结论。其中80口径带非均匀整流板的流量标准装置相较于无整流板情况,在所有流速点,线流速标准差下降10%~15%;100口径带非均匀整流板的流量标准装置相较于无整流板情况,流场到达充分发展流态的距离缩短20%以上,在高流速点,涡旋强度下降25%。不同类型的整流板对标准装置工作段的优化存在差异,从选定指标看,非均匀整流板的优化效果略好。此外,该文还基于实流实验,分析流场的优化对不同原理流量计计量检定结果的影响,其中80口径气体超声流量计,使用带非均匀整流板的流量标准装置进行检定,最大流速点下的平均相对示值误差相较于无整流板情况,由0.45%变为0.25%;而同口径气体涡轮流量计无此明显差异;得出在实际计量检定工作中,基于“线流速”原理的流量计更应该重视整流板在优化气体流量标准装置工作段流场中所起到的关键作用。 展开更多

关键词 气体流量标准装置 整流板 流场 数值计算 计量检定

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活塞式液体流量标准装置体积校准方法的探讨 被引量：1

9

作者 张宁宁 赵建亮 +2 位作者 杜伟鹏 陈果夫 沈毅玖 《计量学报》 CSCD 北大核心 2016年第z1期-,共4页

对活塞式液体流量标准装置体积校准方法进行了研究,基于理想圆柱体模型建立了活塞装置体积模型,引入修正系数对所建立的体积模型进行修正,并利用质量守恒定律提出采用质量法对活塞装置进行体积校准.对修正系数进行赋值分析和不确定度评... 对活塞式液体流量标准装置体积校准方法进行了研究,基于理想圆柱体模型建立了活塞装置体积模型,引入修正系数对所建立的体积模型进行修正,并利用质量守恒定律提出采用质量法对活塞装置进行体积校准.对修正系数进行赋值分析和不确定度评定,结果表明5L及以上体积的扩展不确定度优于0.05％.该方法操作简便,可控性好,结果准确可靠. 展开更多

关键词 计量学 活塞式流量标准装置 校准 不确定度

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主动活塞式气体流量装置体积流量测量不确定度分析 被引量：3

10

作者 潘光玲 韩玮 《中国测试技术》 2004年第4期50-51,共2页

本文讲述了活塞式气体流量装置体积流量测量不确定度的评定。具体分述各个分量的产生。

关键词 活塞式体积管 实验标准差 不确定度 流量测量 气体流量装置

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高压气体流量计量标准装置研制 被引量：14

11

作者 赵普俊 熊茂涛 +1 位作者 雷励 张宗平 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期78-81,共4页

随着我国CNG等高压气体应用产业的快速发展,迫切需要提高和确保计量的准确度,因而建立高压气体流量计量标准装置已是当务之急。为此,以国内高压气体流量计量检定能力现状为切入点,对比研究了国内高压气体流量计量产品和检测技术,分析了... 随着我国CNG等高压气体应用产业的快速发展,迫切需要提高和确保计量的准确度,因而建立高压气体流量计量标准装置已是当务之急。为此,以国内高压气体流量计量检定能力现状为切入点,对比研究了国内高压气体流量计量产品和检测技术,分析了建立高压气体流量计量标准装置的意义及量值传递框图,选定了高压气体流量计量标准装置拟采用的测定方法和技术指标,提出了关键技术措施。据此研制建立的高压气体流量计量标准装置不仅可以进行高压气体流量领域中相关理论研究,而且还可以直接以空气为介质对CNG加气机系列产品、CNG加气机现场检定装置及高压气体流量计进行检定或校准,具有良好的经济效益和社会效益。 展开更多

关键词 高压气体 计量标准装置 量值溯源体系 CNG加气机 质量流量计

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多传感器pVTt法气体流量标准装置测温方案研究 被引量：11

12

作者 徐志鹏 洪育仙 +1 位作者 樊奇 谢代梁 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期635-640,共6页

p VTt法气体流量标准装置是我国气体流量计量的原级标准之一,其计量准确度不仅受温度传感器性能影响,与测温点的布置方案也有明显关系。本文研究的p VTt法装置,标准容器的容积为26 m3,工作原理为常压进气法。标准容器内安装有搅拌风机... p VTt法气体流量标准装置是我国气体流量计量的原级标准之一,其计量准确度不仅受温度传感器性能影响,与测温点的布置方案也有明显关系。本文研究的p VTt法装置,标准容器的容积为26 m3,工作原理为常压进气法。标准容器内安装有搅拌风机和导流风道,以减少温度场稳定时间并提高温度场均匀程度。装置采用35个精密铂电阻作为温度采集元件,将各测温点数据的算术平均值视作测量的平均温度。论文针对该装置建立CFD仿真模型,开展标准容器内温度场特性的非稳态仿真研究,针对等体积划分和均匀布置两种方案进行对比分析。结果表明,两种方案都能较准确地测量容器平均温度,但等体积方案在流场稳定后期波动更小,其与平均温度的差值最大不超过0.003 K。 展开更多

关键词 气体流量 标准装置 PVTT 测温方案 流场仿真

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钟罩式气体流量标准装置不确定度分析 被引量：8

13

作者 王池 王东伟 徐英华 《计量学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第3期219-222,共4页

介绍了钟罩式气体流量标准装置的几种检定方法 ,比较了各检定方法的区别、特点及要求 ,并结合检定数据进行了不确定度分析。

关键词 不确定度 气体流量计 检定 钟罩式气体流量标准装置

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环道式气体流量标准装置的不确定度评估及能力验证 被引量：3

14

作者 李春辉 崔骊水 +2 位作者 王池 曹鹏 王粟 《计量学报》 CSCD 北大核心 2020年第S01期7-10,共4页

2014年底,中国计量科学研究院(NIM)建立了一套环道式气体流量标准装置,该标准装置采用4台DN100的涡轮流量计作为标准表,该装置在压力190~2500 kPa内,可检测的流量范围为40~1400 m^(3)/h。2020年1月,环道式气体流量标准装置通过建标考核,... 2014年底,中国计量科学研究院(NIM)建立了一套环道式气体流量标准装置,该标准装置采用4台DN100的涡轮流量计作为标准表,该装置在压力190~2500 kPa内,可检测的流量范围为40~1400 m^(3)/h。2020年1月,环道式气体流量标准装置通过建标考核,2020年3月对外正式开展检测服务。基于标准表的原位校准技术,及绝压+差压的压力测量方法,标准装置可校准流量计的最佳不确定度为0.18%(k=2)。 展开更多

关键词 计量学 气体流量 环道式气体流量标准装置 不确定度评估

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往复式双柱塞气体流量标准装置实验研究 被引量：4

15

作者 徐春伟 张高明 徐志鹏 《计量学报》 CSCD 北大核心 2023年第8期1229-1234,共6页

针对活塞式气体流量标准装置活塞缸筒尺寸受限、流量范围较小的问题,设计了一种往复式双柱塞气体流量标准装置,基于该装置探索了单缸、双缸并联以及双缸串联等不同模式的运行规律。采用0.06 m^(3)/h名义流量喷嘴进行了检定实验,结果表明... 针对活塞式气体流量标准装置活塞缸筒尺寸受限、流量范围较小的问题,设计了一种往复式双柱塞气体流量标准装置,基于该装置探索了单缸、双缸并联以及双缸串联等不同模式的运行规律。采用0.06 m^(3)/h名义流量喷嘴进行了检定实验,结果表明,装置在不同运行模式时的重复率均小于0.02%,其中单缸和双缸并联模式下检测误差不超过0.02%,双缸串联模式下不超过0.05%。 展开更多

关键词 计量学 气体流量 往复式双柱塞 标准装置

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质量法高压气体充装流量标准装置的研制及其检测方法研究 被引量：2

16

作者 刘东升 赵普俊 +1 位作者 刘缙林 路炜 《石油与天然气化工》 CAS 北大核心 2016年第2期77-82,共6页

研制了质量法高压气体充装流量标准装置,阐述了其结构组成、技术要求、技术路线以及检测方法,并对其测量不确定度进行了分析与评定。结果表明,质量法高压气体充装流量标准装置满足有关国家标准、国家计量技术规范的相关技术要求,适用于... 研制了质量法高压气体充装流量标准装置,阐述了其结构组成、技术要求、技术路线以及检测方法,并对其测量不确定度进行了分析与评定。结果表明,质量法高压气体充装流量标准装置满足有关国家标准、国家计量技术规范的相关技术要求,适用于各级计量技术机构对压缩天然气加气机、标准表法压缩天然气加气机检定装置和充装用高压气体质量流量计进行计量检测和技术评价。该标准装置已取得国家实用新型专利证书。 展开更多

关键词 质量法 高压气体充装流量 标准装置 测量不确定度

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PVTt法气体流量标准装置参数的选择与确定 被引量：6

17

作者 王伯年 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第2期143-145,共3页

本文基于PVTt法气体流量标准装置的流量基本方程及装置的基本特征 ,详细分析与论证了装置主要参数 ,如标准容器容积V、充气初态 pi 与终态压力 pf、质量流量 qm 或体积流量 qV 的选择与确定 ,特别对于该装置在整体上为非定常流中要保持... 本文基于PVTt法气体流量标准装置的流量基本方程及装置的基本特征 ,详细分析与论证了装置主要参数 ,如标准容器容积V、充气初态 pi 与终态压力 pf、质量流量 qm 或体积流量 qV 的选择与确定 ,特别对于该装置在整体上为非定常流中要保持流经流量计为定常流的基本特征、措施与气动设计方法作了全面、系统而深入的分析 ,涉及确定充气终态压力 pf 的流动阻力系数的概念是首次由作者明确地引入的。 展开更多

关键词 PVTt法 气体流量标准装置 临界流文丘利喷管 充气终态压力 充气初态压力 流量测量

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气体大流量标准装置的扩展不确定度评定 被引量：3

18

作者 赵普俊 黄锦才 《中国测试技术》 2005年第5期6-8,12,共4页

本文根据《测量不确定度评定与表示》(JJF1059-1999)中的规范化要求和有关数据,对国家原油大流量计量站成都天然气流量分站的气体大流量标准装置的测量不确定度进行了评定,结果表明该装置经过技术改造后的扩展不确定度不大于0.05%(P=0.... 本文根据《测量不确定度评定与表示》(JJF1059-1999)中的规范化要求和有关数据,对国家原油大流量计量站成都天然气流量分站的气体大流量标准装置的测量不确定度进行了评定,结果表明该装置经过技术改造后的扩展不确定度不大于0.05%(P=0.95)。同1996年装置建立时的扩展不确定度0.1%(P=0.95)相比,又进一步提高了测量准确度。 展开更多

关键词 气体流量 标准装置 不确定度 自由度

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钟罩式气体流量标准装置的改造 被引量：1

19

作者 赵普俊 雷励 +1 位作者 李金贵 汪斌 《实用测试技术》 1999年第4期23-23,共1页

本文详细介绍了一种对钟罩式气体流量标准装置的改造方案，改造后的钟罩式气体流量标准装置能够对具有脉冲输出并由试验确定仪表系数的流量计开展检测工作。

关键词 脉冲 控制系统 气体流量标准装置 钟罩式 流量计

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气体微流量标准装置的测控系统

20

作者 孟扬 李旺奎 《真空科学与技术》 CSCD 1996年第1期62-67,共6页

气体微流量标准装置的测控系统在计算机控制下，采用电容薄膜规、光栅尺、铂电阻温度计等高精度传感器测出了变容室内气体的压力、体积变化县、温度等参量；并以计算机为控制器，利用比例积分微分算法，在流量测量的动态过程中将变客室... 气体微流量标准装置的测控系统在计算机控制下，采用电容薄膜规、光栅尺、铂电阻温度计等高精度传感器测出了变容室内气体的压力、体积变化县、温度等参量；并以计算机为控制器，利用比例积分微分算法，在流量测量的动态过程中将变客室内气体的压力被动控制在±0.01％之内；工作软件实现了对气体激流量标准装置的计算机自动化控制和管理。 展开更多

关键词 流量标准 气体流量 控制装置 气体微流量

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