高精度管道漏风量测试仪的设计及实验研究

1

作者 张白 曹威 +2 位作者 蒋尊阳 孔德超 王胜南 《机电工程》 CAS 北大核心 2024年第10期1784-1792,1805,共10页

现有的国产漏风量测试仪普遍存在测量精度低、自动化水平低的问题,为此,基于漏风量测试仪的原理,开展了漏风量测试仪的结构设计、系统设计及整机实验研究。首先,对漏风量的测量过程、喷嘴流量测量原理进行了研究,推导了喷嘴流量测量公式... 现有的国产漏风量测试仪普遍存在测量精度低、自动化水平低的问题,为此,基于漏风量测试仪的原理,开展了漏风量测试仪的结构设计、系统设计及整机实验研究。首先,对漏风量的测量过程、喷嘴流量测量原理进行了研究,推导了喷嘴流量测量公式,并根据相关标准设计了角接取压方式的喷嘴结构,基于仪器操作便捷性要求,对整机结构进行了设计;其次,采用空气密度补偿公式完成了高精度流量自适应测量,设计了基于自锁式电磁阀的换向调零电路,采用换向调零法对压差传感器零点漂移进行了补偿,使用小波阈值去噪算法消除了信号噪声,提高了流量的测量精度;采用抗积分饱和比例积分微分(PID)算法对流量进行了闭环控制;最后,研制了管道漏风量测试仪样机,开展了压差与流量测量精度与重复性实验。实验及研究结果表明:该高精度漏风量测试仪工作状态稳定,压差测量精度为±0.4%,流量测量精度为±2%;该漏风量测试仪的测量精度优于国内同类仪器,符合国家标准要求,具有良好的市场前景。 展开更多

关键词 漏风量测试仪表 喷嘴流量 换向调零法 小波阈值去噪算法 压差测量精度 比例-积分-微分

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汽轮机GX-1型调节阀流动特性的试验与数值研究 被引量：13

2

作者 屠珊 孙弼 毛靖儒 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第11期1124-1127,共4页

以汽轮机常用的GX-1型调节阀为研究对象,通过在阀座喉部、阀座渐扩段等阀体内各关键部位设置测点,利用微小型高频动态压力传感器及其采集系统进行多工况和多方位的试验研究,同时利用有限差分方法进行三维可压缩湍流数值模拟.通过理论分... 以汽轮机常用的GX-1型调节阀为研究对象,通过在阀座喉部、阀座渐扩段等阀体内各关键部位设置测点,利用微小型高频动态压力传感器及其采集系统进行多工况和多方位的试验研究,同时利用有限差分方法进行三维可压缩湍流数值模拟.通过理论分析、试验研究和数值模拟深入研究了阀内复杂的流动特性.结果表明,中小压比时阀内气流会出现流型反复交变,阀喉部附近流场最不均匀且不稳定,至使阀门的主要损失集中在喉部附近,而且可能引起气流的脉动. 展开更多

关键词 调节阀 流动特性 试验研究 数值模拟

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离心泵流噪声实验研究 被引量：8

3

作者 张浩 冯涛 +1 位作者 刘碧龙 刘克 《噪声与振动控制》 CSCD 2013年第1期119-122,共4页

搭建了离心泵流噪声测试系统,并对离心泵的流噪声进行实验研究。利用水听器测量了原型叶轮和四种改型叶轮在不同转速下的流噪声,发现水泵流噪声随着转速的增加而增加,随轮舌间隙的减小而增加。实验结果还表明,水泵下游的流噪声声压级要... 搭建了离心泵流噪声测试系统,并对离心泵的流噪声进行实验研究。利用水听器测量了原型叶轮和四种改型叶轮在不同转速下的流噪声,发现水泵流噪声随着转速的增加而增加,随轮舌间隙的减小而增加。实验结果还表明,水泵下游的流噪声声压级要高于上游。观察水泵两端声压级差随转速以及叶轮半径的变化关系,并探讨其产生的原因。 展开更多

关键词 声学 离心泵流噪声 实验研究 声压级差

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宽顶堰平板压差式量水闸过流规律研究 被引量：4

4

作者 潘志宝 吕宏兴 《中国农村水利水电》 北大核心 2007年第6期86-88,共3页

灌区水量的测量问题正日益受到关注。对于平原灌区,研究利用以淹没出流为主的工作闸门进行渠道量水具有现实意义。基于孔板式流量计的测流原理,提出一种平板压差式量水闸门。选择不同闸门开度e与闸门上游水深H组合,通过室内试验研究分... 灌区水量的测量问题正日益受到关注。对于平原灌区,研究利用以淹没出流为主的工作闸门进行渠道量水具有现实意义。基于孔板式流量计的测流原理,提出一种平板压差式量水闸门。选择不同闸门开度e与闸门上游水深H组合,通过室内试验研究分析了闸孔淹没出流的相关测流规律,得出实用的流量系数经验公式。结果表明,该型闸门结构简单,取压方便,量水精度较高,集水位流量调控与测量为一体,适合应用于平原灌区。 展开更多

关键词 宽顶堰 平板闸门 压差 闸孔出流 淹没出流 闸门量水 流量系数

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基于静压差法的流量测量方法 被引量：3

5

作者 仝卫国 朱赓宏 +1 位作者 刘震 张立峰 《科学技术与工程》 北大核心 2019年第32期213-218,共6页

节流式流量计在流量参数计量中占有重要地位,但是普遍存在节流损失大、量程比小、直管段要求高等缺陷。通过对静压差流量测量方法以及管道约束条件对流量测量影响的研究,提出了一种基于改进静压差法的流量测量方法。利用引进的管道约束... 节流式流量计在流量参数计量中占有重要地位,但是普遍存在节流损失大、量程比小、直管段要求高等缺陷。通过对静压差流量测量方法以及管道约束条件对流量测量影响的研究,提出了一种基于改进静压差法的流量测量方法。利用引进的管道约束条件,结合静压差法及流体流动参数,建立了基于支持向量机的流量测量模型。通过与传统节流式流量计(标准的孔板)的比较实验,表明了该方法没有节流损失,流量测量范围宽,流体流量的测量精度可以达到2%以内,适合于工业参数的实际测量。 展开更多

关键词 流量参数计量 静压差法 管道条件 状态参数 支持向量机

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圆缺孔板节流式量水计不同截径比量水特性的试验研究

6

作者 林性粹 《西北农林科技大学学报（自然科学版）》 CSCD 1989年第2期42-50,共9页

作者在移植改进和试验PVC管、截径比0.5的圆缺孔板式量水计成果基础上,采用石棉水泥管制作的方法,进行了不同截径比量水特性的试验研究。结果表明,各截径比的流量系数及水压差与流量的关系较稳定,相对误差均<2.O％;不同截径比的测流... 作者在移植改进和试验PVC管、截径比0.5的圆缺孔板式量水计成果基础上,采用石棉水泥管制作的方法,进行了不同截径比量水特性的试验研究。结果表明,各截径比的流量系数及水压差与流量的关系较稳定,相对误差均<2.O％;不同截径比的测流精度均<3.0％;角接测压与等径距测压的流量系数相差甚微,测流精度接近,但前者测流界限稍宽,水头损失较大。 展开更多

关键词 圆缺孔板 截径比 流量系数 测流精度 水压差 流量 水头损失

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恒温差热式流量计影响因素模拟与试验研究 被引量：10

7

作者 张夷非 魏勇 +3 位作者 余厚全 陈强 刘国权 张学 《石油钻探技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期121-126,共6页

针对恒温差热式流量计在井下测量小流量流体时误差较大的问题,进行了温度、压力的影响研究。根据流量计加热器电功率与被测流体流量的关系,分析了温度对液态水物性参数的影响,通过数值模拟研究了不同温度下水流量与流量计换热功率的变... 针对恒温差热式流量计在井下测量小流量流体时误差较大的问题,进行了温度、压力的影响研究。根据流量计加热器电功率与被测流体流量的关系,分析了温度对液态水物性参数的影响,通过数值模拟研究了不同温度下水流量与流量计换热功率的变化曲线。在此基础上,搭建了可调节水温和流体流量的试验平台,在定压(常压)条件下,通过试验分析了25~40℃下流量计功率与水流量的关系,试验发现,流量计的加热器功率与环境温度成单调增关系。理论分析实测条件下恒温差热式流量计的影响因素得到:流量计位于0~2000 m井段时,深度每增加500 m造成的测量误差约为2.2 m^(3)/d;位于2000~4000 m井段,测量误差约为0.6 m^(3)/d。研究表明,相同流量下,恒温差热式流量计的输出功率会随井深增加(井筒温度、压力变化)而升高,导致出现测量误差,研究结果为该流量计测量结果的校正和有效应用提供了理论依据。 展开更多

关键词 恒温差热式流量计 流量测量 温度 压力 数值模拟 实验室试验

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应用强制环状流的湿气双参数测量方法 被引量：6

8

作者 孟宇飞 张兴凯 +1 位作者 廖锐全 王栋 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期28-35,44,共9页

针对湿气中液相含量测量困难以及湿气流型对测量精度影响较大的问题,首先设计了一种由旋流器和文丘里管喷嘴组成的湿气双参数测量装置。该装置利用旋流器将湿气调整成强制环状流,引入了用强制环状流状态下文丘里管喷嘴节流压差与离心压... 针对湿气中液相含量测量困难以及湿气流型对测量精度影响较大的问题,首先设计了一种由旋流器和文丘里管喷嘴组成的湿气双参数测量装置。该装置利用旋流器将湿气调整成强制环状流,引入了用强制环状流状态下文丘里管喷嘴节流压差与离心压差之比表示的无量纲数M,分别确定了湿气虚高和液气质量流量比与M和气相弗劳德数Fr g之间的关系,进而建立了湿气双参数测量模型。通过数值模拟对测量装置内的流场特性进行了分析,并搭建室内实验平台对建立的湿气测量模型进行了验证。实验结果表明:在气相弗劳德数为0.7~1.5以及Lockhart-Martinelli数为0~0.2的范围内,湿气气相流量测量误差在±3%以内,液相测量误差在±10%以内。该测量方法将为工业生产中湿气的实时测量提供一种新的思路,具有一定的工程意义。 展开更多

关键词 湿气测量 文丘里管 强制环状流 径向压差 双参数测量

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基于圆柱绕流直径压强差的二维风测量方法 被引量：1

9

作者 刘成 赵湛 +1 位作者 杜利东 方震 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第3期737-742,共6页

基于流量传感器的圆柱结构2维风传感器,其测量性能对地面风测量而言不够准确。由此,该文通过分析风洞实验数据,建立一种数学模型来描述圆柱绕流中直径两端压强差的分布,并根据该模型提出一种通过检测该直径压强差来计算风速风向的2维风... 基于流量传感器的圆柱结构2维风传感器,其测量性能对地面风测量而言不够准确。由此,该文通过分析风洞实验数据,建立一种数学模型来描述圆柱绕流中直径两端压强差的分布,并根据该模型提出一种通过检测该直径压强差来计算风速风向的2维风测量方法。对风洞测试数据应用该方法,在2~40 m/s风速范围内,风速计算值误差不超过±(0.2+0.03 V)m/s,风向计算值误差不超过±5°。相比使用流量传感器的圆柱结构2维风传感器,该方法提高了测量准确度。同时,该方法不需要转动部件,不受机械摩擦和惯性的制约,需要占用的空间小。 展开更多

关键词 2维风测量 圆柱绕流 直径压强差 风速风向

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基于强制环状流工况的湿气测量数值模拟研究 被引量：3

10

作者 雷玲卷 张兴凯 +4 位作者 廖锐全 王智慧 郑炜标 时国伟 刘明 《石油机械》 北大核心 2022年第10期87-95,共9页

基于强制环状流压差特性的天然气湿气测量方法不仅消除了湿气流型对测量结果的影响,还克服了液相含量测量困难的问题。针对目前仅局限在常温常压下用空气-水做介质对该测量方法的原理进行了相关的研究,而对其现场工况下的测量性能缺少... 基于强制环状流压差特性的天然气湿气测量方法不仅消除了湿气流型对测量结果的影响,还克服了液相含量测量困难的问题。针对目前仅局限在常温常压下用空气-水做介质对该测量方法的原理进行了相关的研究,而对其现场工况下的测量性能缺少评估的问题,以某气田中典型的生产工况下的湿气流动参数为参考,设计了数值模拟方案(压力范围为4~10 MPa,温度范围为35~60℃),并以甲烷-水为介质对基于强制环状流压差特性的天然气湿气测量方法进行数值模拟研究。提出了一种基于强制环状流压差特性的实际工况下湿气流量测量的修正模型。研究结果表明,湿气测量虚高随着温度、L-M数和气相弗劳德数的增大而增大,随压力的增大而减小。研究结果可为实际生产工况中的湿气测量提供一定的理论指导。 展开更多

关键词 强制环状流 压差特性 虚高 湿气测量 数值模拟 实际工况

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压力式明渠测流装置的数值模拟研究 被引量：1

11

作者 钟凯月 周义仁 《节水灌溉》 北大核心 2020年第12期6-9,16,共5页

为了提高灌区的测流精度,降低测流的成本和人力投入,以伯努利方程为测流原理,制作了一种压力式明渠测流装置。基于Fluent软件,利用VOF方法和Realizable k-ε模型对压力式明渠测流装置在矩形渠道中的水力特性进行数值计算,得到的数据在... 为了提高灌区的测流精度,降低测流的成本和人力投入,以伯努利方程为测流原理,制作了一种压力式明渠测流装置。基于Fluent软件,利用VOF方法和Realizable k-ε模型对压力式明渠测流装置在矩形渠道中的水力特性进行数值计算,得到的数据在后处理软件中进行处理、分析,同时进行试验验证。研究表明:渠道水流自由液面横向流速从中心到渠道两侧边壁逐渐减小,中心断面垂向流速从渠道底部到自由液面先增大后减小,且最大流速点位于自由液面以下;渠道水流在压力式明渠测流装置下游区形成涡旋;模拟得到的不同位置处流速与试验流速最大误差不超过4.08,最小仅为0.29;在矩形渠道中,压力式明渠测流装置的模拟流量值与实际流量值误差小于3,可以满足测流精度的要求,证明了数值模拟的可行性。 展开更多

关键词 明渠测流 数值模拟 压力式 传感器 测流精度

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压力位差式层流流量传感技术研究 被引量：9

12

作者 黄浩钦 李国占 +1 位作者 赵鹏 张洪军 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期72-79,共8页

层流流量计适用于气体小流量测量,但传统层流流量传感元件不可避免存在毛细管束进出口压损和毛细管层流起始段压损等非线性部分,导致输出差压不是流量的理想线性关系。基于此,提出了压力位差式层流流量传感技术,该项技术采用层流组件交... 层流流量计适用于气体小流量测量,但传统层流流量传感元件不可避免存在毛细管束进出口压损和毛细管层流起始段压损等非线性部分,导致输出差压不是流量的理想线性关系。基于此,提出了压力位差式层流流量传感技术,该项技术采用层流组件交叉对称的双流道结构,可以将毛细管束进出口局部损失和毛细管层流起始段非线性压力损失部分予以抵消,差压输出有更好的线性。分析了压力位差式层流传感技术原理和传感元件压降特性,设计了压力位差式层流流量传感元件实验模型,基于音速喷嘴气体流量标准装置进行实验测试,流量测量范围为0.015 8~6.350 1 m3/h,在大于0.075 Qmax范围,流量测量误差小于±0.8%,小流量范围内测量误差在±3%以内。 展开更多

关键词 流量测量 小流量 层流传感元件 压力位差式

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压力位差式层流流量传感元件数值模拟研究 被引量：6

13

作者 王晴晴 董双双 +3 位作者 李国占 王剪 黄浩钦 张洪军 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第11期1587-1593,共7页

层流流量计具有量程比宽、测量准确、响应快等优点,适用于气体微小流量测量。但是传统层流流量元件取压点之间并不完全是充分发展段层流流动,所测得差压中存在非线性压力损失。本文介绍了可以将非线性压损予以消除的压力位差式(PPD)层... 层流流量计具有量程比宽、测量准确、响应快等优点,适用于气体微小流量测量。但是传统层流流量元件取压点之间并不完全是充分发展段层流流动,所测得差压中存在非线性压力损失。本文介绍了可以将非线性压损予以消除的压力位差式(PPD)层流流量传感技术,采用计算流体力学方法对PPD传感元件两条支路内部流动进行仿真分析,得到了各支路内部流速场和压力场,两条支路的流动阻力特性,以及压力位差与体积流量关系曲线。结果表明,PPD层流流量传感单元两条支路流阻特性一致,压力位差与流量具有理想的线性关系,验证了PPD原理的正确性。相对于传统层流传感元件,PPD层流流量传感元件可以有效将非线性压损消除,能够获得更高的测量精度和更大的量程比。 展开更多

关键词 流量测量 数值模拟 层流传感元件 压力位差

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压力位差式气体层流流量传感器开发 被引量：3

14

作者 董双双 黄浩钦 +3 位作者 彭衡芾 张东飞 陈曹浪 张洪军 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2021年第10期130-136,共7页

基于压力位差式气体层流流量技术,进行了新型层流流量传感器的设计和测试工作。传感器由本体和集成盖板两部分组成,壳体采用一体化加工,毛细管组固定于壳体的两个流道中,取压盖板使用内部嵌入式管路联通的方式代替外部取压管,毛细管组... 基于压力位差式气体层流流量技术,进行了新型层流流量传感器的设计和测试工作。传感器由本体和集成盖板两部分组成,壳体采用一体化加工,毛细管组固定于壳体的两个流道中,取压盖板使用内部嵌入式管路联通的方式代替外部取压管,毛细管组、滤网、管路连接件等均采用模块化设计,差压、绝压和温度传感器集成在取压盖板上。分析了传感器工作原理,给出了修正公式,基于活塞式气体流量标准装置进行了空气和氮气两种介质的实验测试,最大流量约为50 L/min。测试结果显示,两种气体的流量测量误差均小于±0.8%,量程比达到250倍。预计这种传感器可以在微小气体流量准确测量领域获得应用。 展开更多

关键词 气体流量测量 小流量 层流流量传感器 压力位差式 模块化

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压力位差式层流流量传感技术气体测量适用性研究 被引量：2

15

作者 王晴晴 李国占 +2 位作者 李长武 张东飞 张洪军 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期446-453,共8页

压力位差式(PPD)层流流量传感技术应用于气体测量时,需要对流体可压缩性的影响进行验证和评估。本文采用计算流体力学方法,分别采用不可压缩和可压缩流体模型对PPD传感元件内部流动进行仿真分析。结果显示,质量流量相同情况下,采用可压... 压力位差式(PPD)层流流量传感技术应用于气体测量时,需要对流体可压缩性的影响进行验证和评估。本文采用计算流体力学方法,分别采用不可压缩和可压缩流体模型对PPD传感元件内部流动进行仿真分析。结果显示,质量流量相同情况下,采用可压缩模型时,毛细管内部流动总压下降速率比不可压缩模型大,说明气体可压缩性对流动和压损产生比较明显的影响;另一方面,尽管存在压缩性影响,但PPD传感元件中两条支路总压降基本相同,其流阻特性是一致的,说明PPD技术的假设条件是合理的,该新型传感技术对气体流量测量具有适用性。对比传统层流元件和PPD层流元件计算数据,后者流量测量误差减小至少一个量级,能够很大程度上消除非线性影响。在对气体膨胀修正系数K_(exp)取值的研究中,发现K_(exp)=1时计算得到的流量与真实流量偏差最小,验证了前人研究结果。文中还通过实验测试对数值计算结果进行了验证。 展开更多

关键词 流量测量 数值模拟 气体膨胀影响 压力位差 气体流量

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泵站多功能压力集测仪

16

作者 童刚 冯新宽 《中国农村水利水电》 1999年第5期25-28,共4页

介绍了一种适用于泵站和电站的测量多种压力量和在压力管道的收缩段或弯头处利用差压法测量流量的智能仪器的原理和构成，可对双路测试通道进行巡测，能适应不同量程及与不同输出量的传感器配套使用，并且具有通讯及打印输出功能。

关键词 泵站 压力 差压法 传感器 单片机 压力集测仪

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