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油水环状流截面相含率超声衰减法测量
1
作者
哈雯
杨杨
+3 位作者
唐雨
曹頔
张超
杨斌
《化工进展》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期768-780,共13页
为研究超声衰减法测量油水环状流截面相含率问题,采用COMSOL仿真软件建立油水环状流模型,选择超声传感器结构尺寸6mm和超声发射频率1MHz进行研究,通过分析油水环状流超声衰减特性,确定油水环状流的超声衰减系数与截面含油率关系,并获得...
为研究超声衰减法测量油水环状流截面相含率问题,采用COMSOL仿真软件建立油水环状流模型,选择超声传感器结构尺寸6mm和超声发射频率1MHz进行研究,通过分析油水环状流超声衰减特性,确定油水环状流的超声衰减系数与截面含油率关系,并获得线性关系的测量范围。在此基础上进一步研究非理想环状流相关参数对超声衰减特性的影响,并提出将非理想环状流差别阈限用于定量评价非理想环状流因素对于理想环状流超声衰减法的影响,获得非理想环状流差别阈限±10%以内同心度和椭圆度的变化范围。最后开展了油水环状流静态验证实验。研究结果表明:油水环状流截面相含率在5%~30%范围内,与超声衰减系数呈线性关系,同时在此范围内,非理想环状流差别阈限在±10%以内的同心度和椭圆度变化范围分别为0.75~1和0~5%,实验结果和仿真模拟结果具有近似的上升趋势。
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关键词
两相流
油水环状流
超声衰减法
数值模拟
相含率
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职称材料
超声衰减法含沙量测试研究
被引量:
21
2
作者
方彦军
唐懋官
《泥沙研究》
CSCD
北大核心
1990年第2期1-12,共12页
本文根据超声波在浑水中的衰减规律,提出了一种测量水体中含沙量的新方法.研制出由超声探测传感器、超声仪器和微处理机组合而成的测试系统.在该系统中,提出了“面积比值法”测量声吸收系数,提高了测量的灵敏度和精度.利用保持电路,解...
本文根据超声波在浑水中的衰减规律,提出了一种测量水体中含沙量的新方法.研制出由超声探测传感器、超声仪器和微处理机组合而成的测试系统.在该系统中,提出了“面积比值法”测量声吸收系数,提高了测量的灵敏度和精度.利用保持电路,解决了窄脉冲序列信号的采集和处理问题,保证了测量的稳定性.采用所研制的测试仪器,并配以相应的传感器系列,可望在我国大部分河流中应用.
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关键词
水
泥沙
含量
测试
超声衰减法
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职称材料
基于连续小波变换的超声衰减法评估薄壁304L钢焊管晶粒尺寸
3
作者
侯怀书
李金好
+2 位作者
陆顶
夏帅军
辛健龙
《机械工程材料》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第8期46-52,共7页
基于试验统计经不同温度(800~1 350℃)固溶处理后薄壁304L奥氏体不锈钢焊管母材与焊缝的晶粒尺寸,利用基于连续小波变换的超声衰减法对母材和焊缝超声信号进行三层小波分解后提取特征能量,研究超声衰减法评估焊管晶粒尺寸的可行性。结...
基于试验统计经不同温度(800~1 350℃)固溶处理后薄壁304L奥氏体不锈钢焊管母材与焊缝的晶粒尺寸,利用基于连续小波变换的超声衰减法对母材和焊缝超声信号进行三层小波分解后提取特征能量,研究超声衰减法评估焊管晶粒尺寸的可行性。结果表明:随着固溶温度的升高,母材晶粒尺寸与对应的特征能量均呈减小趋势,实际检测中可设置超声信号的相对特征能量阈值在600~1 000之间,此时晶粒度在7~8.5之间,晶粒尺寸合格;随着固溶温度的升高,焊缝的晶粒尺寸增大,特征能量先升高后降低再升高,并在1 050℃附近达到最大值,实际检测中可设置超声信号的相对特征能量阈值在140~180之间,此时晶粒度为8.5~9,晶粒尺寸合格。超声衰减法可实现薄壁304L奥氏体不锈钢焊管晶粒尺寸的快速无损评估。
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关键词
薄壁不锈钢焊管
超声衰减法
连续小波变换
特征能量
晶粒尺寸
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职称材料
流固两相流颗粒参数全波长超声衰减模型研究
4
作者
王蜜
刘杰贵
+2 位作者
佟凯杰
崔雪丽
方立德
《仪器仪表学报》
北大核心
2025年第5期103-113,共11页
随着工业流程的精密化发展,流固颗粒两相流体系在化工、能源等领域的应用日益广泛。根据连续相介质的不同,流固两相流可分为气固和液固两相流,其中颗粒粒径和浓度特征参数的精确测量对于过程控制和效率优化至关重要。针对经典超声衰减...
随着工业流程的精密化发展,流固颗粒两相流体系在化工、能源等领域的应用日益广泛。根据连续相介质的不同,流固两相流可分为气固和液固两相流,其中颗粒粒径和浓度特征参数的精确测量对于过程控制和效率优化至关重要。针对经典超声衰减模型难以适应不同介质种类且无法覆盖全波长范围这一问题,基于热粘性声学物理场数值模拟方法,分析经典理论模型的优势与不足,采用McClements模型和BLBL模型的耦合叠加方法,实现不同衰减机制的综合表征,建立了适用于低浓度流固两相流在全波长区的超声衰减McBL模型,结合粒子群算法实现了对颗粒粒径与浓度的同步反演,将仿真衰减系数作为反演输入,初步验证该模型的适用性。仿真结果表明,与仿真模型的颗粒参数相比,反演获得的颗粒平均粒径和浓度,误差均在±15%以内。此外,搭建了超声衰减实验装置,采用双频透射法测量流固颗粒两相流的超声衰减系数,并利用McBL模型结合粒子群算法对实验衰减系数进行反演计算,反演输出颗粒平均粒径和浓度。实验结果显示,与激光粒度仪测量结果对比,颗粒平均粒径误差在±10%以内,进一步验证了McBL模型结合粒子群算法在流固两相流全波长区特征参数反演中具有较高的准确性,该研究对流固两相流特征参数的在线精确测量具有重要意义。
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关键词
流固两相流
超声衰减法
颗粒粒径
颗粒浓度
参数反演
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职称材料
超声衰减谱法测量泥沙粒度分布
被引量:
4
5
作者
薛明华
苏明旭
蔡小舒
《泥沙研究》
CSCD
北大核心
2007年第6期14-18,共5页
利用超声衰减谱的测量,可以获得泥沙中颗粒粒度分布信息。采用超声耦合相模型和Bouguer-Lambert-Beer-Law散射模型的叠加描述河流泥沙中超声衰减行为,宽频超声换能器测量得到2MHZ至7MHZ间泥沙声衰减谱,结合独立模式的最优正则化反演算法...
利用超声衰减谱的测量,可以获得泥沙中颗粒粒度分布信息。采用超声耦合相模型和Bouguer-Lambert-Beer-Law散射模型的叠加描述河流泥沙中超声衰减行为,宽频超声换能器测量得到2MHZ至7MHZ间泥沙声衰减谱,结合独立模式的最优正则化反演算法,获得了体积浓度4.5%,12.4%,15.8%下泥沙的颗粒粒度分布。结果表明,超声衰减谱法能在体积浓度直至15.8%的高浓度条件下获得泥沙颗粒粒度分布,并且测量得到的平均粒度受浓度变化影响较小。将超声法测量结果与光学图像法测量结果相比较,两种测量方法得到的结果较为吻合。
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关键词
超声
衰减
谱
法
泥沙
粒度分布
声
衰减
反演算
法
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职称材料
水电厂汽轮机油颗粒度的超声衰减谱法研究
被引量:
3
6
作者
胡边
张宏治
魏宇明
《人民长江》
北大核心
2015年第3期94-98,共5页
在湖南洪江水力发电厂2号机组检修中,采用超声衰减谱法对轴承油系统和调速器系统的汽轮机油的颗粒度进行了分析。结果表明,调速器系统中汽轮机油的颗粒度小于轴承油系统的;从粒径分布可知,调速器系统的油质符合要求,而对于轴承系统中重...
在湖南洪江水力发电厂2号机组检修中,采用超声衰减谱法对轴承油系统和调速器系统的汽轮机油的颗粒度进行了分析。结果表明,调速器系统中汽轮机油的颗粒度小于轴承油系统的;从粒径分布可知,调速器系统的油质符合要求,而对于轴承系统中重力油箱需考虑更换过滤器、轴承油箱需排油清污及清理管路等。与显微镜法测量结果对比,在某一范围内,观测颗粒度占比不同,显微镜法的颗粒度不够连续,而超声衰减谱法测量结果误差较小,更符合实际情况。
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关键词
颗粒度
汽轮机油
油质分析
超声
衰减
谱
法
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职称材料
超声波衰减法测量应力的理论与实验研究
7
作者
孙永联
SydS.彭
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
1992年第4期25-34,共10页
从理论上和实验上探讨了用波衰减法测量应力的可行性。理论研究表明,对于多种岩石,衰减系数比可以表示成主应力的二次多项式的关系。结合弹性与统计理论,作者建立了钻孔超声波衰减法测量应力的理论模型,并预测了钻孔附近的主应力的大小...
从理论上和实验上探讨了用波衰减法测量应力的可行性。理论研究表明,对于多种岩石,衰减系数比可以表示成主应力的二次多项式的关系。结合弹性与统计理论,作者建立了钻孔超声波衰减法测量应力的理论模型,并预测了钻孔附近的主应力的大小和方向。实验研究分为两部分:岩芯试件在单轴压应力作用下的声波衰减与应力间关系的标定实验,以及带有水平钴孔的砂岩、石灰岩和花岗岩立方试块在外加单轴或双轴压应力作用下的钴孔衰减测量实验。实验中仅用纵波。实验结果表明,用波衰减法测量深部岩体的原岩应力是可行的。
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关键词
超声
波
衰减
法
地应力
测量
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职称材料
基于聚焦式超声波传感器的悬移质浓度测量研究
被引量:
2
8
作者
夏一丹
谢代梁
+1 位作者
安雅丽
王月兵
《传感技术学报》
CAS
CSCD
北大核心
2018年第3期483-490,共8页
液体中悬移质含量是表征液固两相流的重要参数之一,其准确测量具有重要意义。基于超声波在悬移质中传播的衰减效应,提出了一种新型聚焦式传感器对悬移质的浓度进行测量。以不同悬移质浓度和粒径的水-泥沙混合物作为测量介质,利用数据采...
液体中悬移质含量是表征液固两相流的重要参数之一,其准确测量具有重要意义。基于超声波在悬移质中传播的衰减效应,提出了一种新型聚焦式传感器对悬移质的浓度进行测量。以不同悬移质浓度和粒径的水-泥沙混合物作为测量介质,利用数据采集卡获取衰减反馈波形,经过小波去噪和快速傅里叶变换FFT(Fast Fourier Transformation)得到衰减信号的频谱图,根据浓度与衰减系数对应关系建立悬移质浓度模型。实验数据表明,混合粒径和单一粒径下衰减系数与浓度分别呈现三次函数关系和良好的幂函数关系,在实验范围内,3种不同平均粒径下的模型平均相对误差基本在3%以内,均方根误差在10%以内,证明了所建立的模型有一定的可行性。
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关键词
液固两相流
聚焦传感器
超声
波
衰减
法
悬移质
浓度
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职称材料
水电厂汽轮机油颗粒度的在线测量装置研究
被引量:
2
9
作者
胡边
张宏治
魏宇明
《水利水电技术》
CSCD
北大核心
2014年第12期82-85,90,共5页
本文研究了一套能用于在线测量水电厂汽轮机油颗粒度的装置,采用了一种新的测量方法(超声衰减法)对洪江水力发电厂2#机组轴承油系统和调速器系统的汽轮机油进行了测量,并与显微镜法测量结果进行对比,结果表明该装置测量结果误差更小,更...
本文研究了一套能用于在线测量水电厂汽轮机油颗粒度的装置,采用了一种新的测量方法(超声衰减法)对洪江水力发电厂2#机组轴承油系统和调速器系统的汽轮机油进行了测量,并与显微镜法测量结果进行对比,结果表明该装置测量结果误差更小,更符合实际情况。此外,该装置还能实现汽轮机油多参数测量,如粘度,浓度等,成本低,可以作为其他测量方法的重要补充。
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关键词
在线测量
汽轮机油
颗粒度
超声衰减法
水电厂
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职称材料
题名
油水环状流截面相含率超声衰减法测量
1
作者
哈雯
杨杨
唐雨
曹頔
张超
杨斌
机构
上海理工大学能源与动力工程学院
上海市动力工程多相流动与传热重点实验室
出处
《化工进展》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期768-780,共13页
基金
国家自然科学基金(52306215)。
文摘
为研究超声衰减法测量油水环状流截面相含率问题,采用COMSOL仿真软件建立油水环状流模型,选择超声传感器结构尺寸6mm和超声发射频率1MHz进行研究,通过分析油水环状流超声衰减特性,确定油水环状流的超声衰减系数与截面含油率关系,并获得线性关系的测量范围。在此基础上进一步研究非理想环状流相关参数对超声衰减特性的影响,并提出将非理想环状流差别阈限用于定量评价非理想环状流因素对于理想环状流超声衰减法的影响,获得非理想环状流差别阈限±10%以内同心度和椭圆度的变化范围。最后开展了油水环状流静态验证实验。研究结果表明:油水环状流截面相含率在5%~30%范围内,与超声衰减系数呈线性关系,同时在此范围内,非理想环状流差别阈限在±10%以内的同心度和椭圆度变化范围分别为0.75~1和0~5%,实验结果和仿真模拟结果具有近似的上升趋势。
关键词
两相流
油水环状流
超声衰减法
数值模拟
相含率
Keywords
two-phase flow
oil-water annular flow
ultrasonic attenuation method
numerical simulation
phase holdup
分类号
O359 [理学—流体力学]
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职称材料
题名
超声衰减法含沙量测试研究
被引量:
21
2
作者
方彦军
唐懋官
机构
武汉水利电力学院
出处
《泥沙研究》
CSCD
北大核心
1990年第2期1-12,共12页
文摘
本文根据超声波在浑水中的衰减规律,提出了一种测量水体中含沙量的新方法.研制出由超声探测传感器、超声仪器和微处理机组合而成的测试系统.在该系统中,提出了“面积比值法”测量声吸收系数,提高了测量的灵敏度和精度.利用保持电路,解决了窄脉冲序列信号的采集和处理问题,保证了测量的稳定性.采用所研制的测试仪器,并配以相应的传感器系列,可望在我国大部分河流中应用.
关键词
水
泥沙
含量
测试
超声衰减法
分类号
TV149.1 [水利工程—水力学及河流动力学]
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职称材料
题名
基于连续小波变换的超声衰减法评估薄壁304L钢焊管晶粒尺寸
3
作者
侯怀书
李金好
陆顶
夏帅军
辛健龙
机构
上海应用技术大学机械工程学院
中国建筑第八工程局有限公司
出处
《机械工程材料》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第8期46-52,共7页
基金
上海市科委重点支撑计划项目(19090503400)。
文摘
基于试验统计经不同温度(800~1 350℃)固溶处理后薄壁304L奥氏体不锈钢焊管母材与焊缝的晶粒尺寸,利用基于连续小波变换的超声衰减法对母材和焊缝超声信号进行三层小波分解后提取特征能量,研究超声衰减法评估焊管晶粒尺寸的可行性。结果表明:随着固溶温度的升高,母材晶粒尺寸与对应的特征能量均呈减小趋势,实际检测中可设置超声信号的相对特征能量阈值在600~1 000之间,此时晶粒度在7~8.5之间,晶粒尺寸合格;随着固溶温度的升高,焊缝的晶粒尺寸增大,特征能量先升高后降低再升高,并在1 050℃附近达到最大值,实际检测中可设置超声信号的相对特征能量阈值在140~180之间,此时晶粒度为8.5~9,晶粒尺寸合格。超声衰减法可实现薄壁304L奥氏体不锈钢焊管晶粒尺寸的快速无损评估。
关键词
薄壁不锈钢焊管
超声衰减法
连续小波变换
特征能量
晶粒尺寸
Keywords
thin-walled stainless steel welded tube
ultrasonic attenuation method
continuous wavelet transform
feature energy
grain size
分类号
TG142.1 [金属学及工艺—金属材料]
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职称材料
题名
流固两相流颗粒参数全波长超声衰减模型研究
4
作者
王蜜
刘杰贵
佟凯杰
崔雪丽
方立德
机构
河北大学质量技术监督学院
计量仪器与系统国家地方联合工程研究中心
出处
《仪器仪表学报》
北大核心
2025年第5期103-113,共11页
基金
河北省自然科学基金项目(F2024201038)
河北大学高层次人才科研启动项目(521100222043)
河北省教育厅在读研究生创新能力培养资助项目(CXZZSS2025003)资助。
文摘
随着工业流程的精密化发展,流固颗粒两相流体系在化工、能源等领域的应用日益广泛。根据连续相介质的不同,流固两相流可分为气固和液固两相流,其中颗粒粒径和浓度特征参数的精确测量对于过程控制和效率优化至关重要。针对经典超声衰减模型难以适应不同介质种类且无法覆盖全波长范围这一问题,基于热粘性声学物理场数值模拟方法,分析经典理论模型的优势与不足,采用McClements模型和BLBL模型的耦合叠加方法,实现不同衰减机制的综合表征,建立了适用于低浓度流固两相流在全波长区的超声衰减McBL模型,结合粒子群算法实现了对颗粒粒径与浓度的同步反演,将仿真衰减系数作为反演输入,初步验证该模型的适用性。仿真结果表明,与仿真模型的颗粒参数相比,反演获得的颗粒平均粒径和浓度,误差均在±15%以内。此外,搭建了超声衰减实验装置,采用双频透射法测量流固颗粒两相流的超声衰减系数,并利用McBL模型结合粒子群算法对实验衰减系数进行反演计算,反演输出颗粒平均粒径和浓度。实验结果显示,与激光粒度仪测量结果对比,颗粒平均粒径误差在±10%以内,进一步验证了McBL模型结合粒子群算法在流固两相流全波长区特征参数反演中具有较高的准确性,该研究对流固两相流特征参数的在线精确测量具有重要意义。
关键词
流固两相流
超声衰减法
颗粒粒径
颗粒浓度
参数反演
Keywords
fluid-solid two-phase flow
ultrasonic attenuation method
particle size
particle concentration
parameter inversion
分类号
TH814 [机械工程—精密仪器及机械]
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职称材料
题名
超声衰减谱法测量泥沙粒度分布
被引量:
4
5
作者
薛明华
苏明旭
蔡小舒
机构
上海理工大学动力工程学院颗粒与两相流测量技术研究所
出处
《泥沙研究》
CSCD
北大核心
2007年第6期14-18,共5页
基金
国家863计划(2006AA03Z349)
国家自然科学基金(50706029)
文摘
利用超声衰减谱的测量,可以获得泥沙中颗粒粒度分布信息。采用超声耦合相模型和Bouguer-Lambert-Beer-Law散射模型的叠加描述河流泥沙中超声衰减行为,宽频超声换能器测量得到2MHZ至7MHZ间泥沙声衰减谱,结合独立模式的最优正则化反演算法,获得了体积浓度4.5%,12.4%,15.8%下泥沙的颗粒粒度分布。结果表明,超声衰减谱法能在体积浓度直至15.8%的高浓度条件下获得泥沙颗粒粒度分布,并且测量得到的平均粒度受浓度变化影响较小。将超声法测量结果与光学图像法测量结果相比较,两种测量方法得到的结果较为吻合。
关键词
超声
衰减
谱
法
泥沙
粒度分布
声
衰减
反演算
法
Keywords
ultrasonic attenuation spectrum method
sediment
particle size distribution
attenuation
inverse algorithm
分类号
O422.4 [理学—声学]
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职称材料
题名
水电厂汽轮机油颗粒度的超声衰减谱法研究
被引量:
3
6
作者
胡边
张宏治
魏宇明
机构
湖南五凌电力工程有限公司机电工程分公司
出处
《人民长江》
北大核心
2015年第3期94-98,共5页
文摘
在湖南洪江水力发电厂2号机组检修中,采用超声衰减谱法对轴承油系统和调速器系统的汽轮机油的颗粒度进行了分析。结果表明,调速器系统中汽轮机油的颗粒度小于轴承油系统的;从粒径分布可知,调速器系统的油质符合要求,而对于轴承系统中重力油箱需考虑更换过滤器、轴承油箱需排油清污及清理管路等。与显微镜法测量结果对比,在某一范围内,观测颗粒度占比不同,显微镜法的颗粒度不够连续,而超声衰减谱法测量结果误差较小,更符合实际情况。
关键词
颗粒度
汽轮机油
油质分析
超声
衰减
谱
法
Keywords
particle size distribution(PSD)
turbine oil
oiliness analysis
ultrasonic attenuation spectrum(UAS)
分类号
TV731 [水利工程—水利水电工程]
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职称材料
题名
超声波衰减法测量应力的理论与实验研究
7
作者
孙永联
SydS.彭
机构
中国矿业大学
美国西弗吉尼亚大学
出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
1992年第4期25-34,共10页
基金
美国国家科学基金会资助项目
文摘
从理论上和实验上探讨了用波衰减法测量应力的可行性。理论研究表明,对于多种岩石,衰减系数比可以表示成主应力的二次多项式的关系。结合弹性与统计理论,作者建立了钻孔超声波衰减法测量应力的理论模型,并预测了钻孔附近的主应力的大小和方向。实验研究分为两部分:岩芯试件在单轴压应力作用下的声波衰减与应力间关系的标定实验,以及带有水平钴孔的砂岩、石灰岩和花岗岩立方试块在外加单轴或双轴压应力作用下的钴孔衰减测量实验。实验中仅用纵波。实验结果表明,用波衰减法测量深部岩体的原岩应力是可行的。
关键词
超声
波
衰减
法
地应力
测量
Keywords
ultrasonic wave attenuation method
stresses of virgin rocks
attenuation coefficient ratio
borehole ultrasonic prebe
分类号
TD311 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
基于聚焦式超声波传感器的悬移质浓度测量研究
被引量:
2
8
作者
夏一丹
谢代梁
安雅丽
王月兵
机构
中国计量大学
出处
《传感技术学报》
CAS
CSCD
北大核心
2018年第3期483-490,共8页
基金
国家自然科学基金项目(#11474259)
浙江省自然科学基金项目(#LY17F030013)
文摘
液体中悬移质含量是表征液固两相流的重要参数之一,其准确测量具有重要意义。基于超声波在悬移质中传播的衰减效应,提出了一种新型聚焦式传感器对悬移质的浓度进行测量。以不同悬移质浓度和粒径的水-泥沙混合物作为测量介质,利用数据采集卡获取衰减反馈波形,经过小波去噪和快速傅里叶变换FFT(Fast Fourier Transformation)得到衰减信号的频谱图,根据浓度与衰减系数对应关系建立悬移质浓度模型。实验数据表明,混合粒径和单一粒径下衰减系数与浓度分别呈现三次函数关系和良好的幂函数关系,在实验范围内,3种不同平均粒径下的模型平均相对误差基本在3%以内,均方根误差在10%以内,证明了所建立的模型有一定的可行性。
关键词
液固两相流
聚焦传感器
超声
波
衰减
法
悬移质
浓度
Keywords
liquid-solid two-phase flow
focusing transducer
ultrasonic attenuation method
suspended sediment
concentration
分类号
TK124 [动力工程及工程热物理—工程热物理]
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职称材料
题名
水电厂汽轮机油颗粒度的在线测量装置研究
被引量:
2
9
作者
胡边
张宏治
魏宇明
机构
五凌电力有限公司机电工程分公司
出处
《水利水电技术》
CSCD
北大核心
2014年第12期82-85,90,共5页
文摘
本文研究了一套能用于在线测量水电厂汽轮机油颗粒度的装置,采用了一种新的测量方法(超声衰减法)对洪江水力发电厂2#机组轴承油系统和调速器系统的汽轮机油进行了测量,并与显微镜法测量结果进行对比,结果表明该装置测量结果误差更小,更符合实际情况。此外,该装置还能实现汽轮机油多参数测量,如粘度,浓度等,成本低,可以作为其他测量方法的重要补充。
关键词
在线测量
汽轮机油
颗粒度
超声衰减法
水电厂
Keywords
online measurement
turbine oil
particle size
ultra-sonic attenuation method
hydropower plant
分类号
TV735 [水利工程—水利水电工程]
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水电厂汽轮机油颗粒度的在线测量装置研究
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