提高小管径频差法超声波流量计测量精度的数理分析

小管径频差法超声波流量计的测量精度受各种因素的影响,因而获得较高精度比较困难。本文对影响小管径频差法超声波流量计测量精度的多种因素进行数理分析。在此基础上结合多年研制该流量计的实际经验,提出提高测量精度的措施及其方法。     

流量计开发和使用中的若干问题

1引言差压式流量计作为流量计的一种形式,已经有了很长的历史。随着现代高科技的发展,以及其它原理的流量计的出现,有人认为差压式流量计是一种过时的流量测量技术。这种看法是很盲目的。为解决不同条件下,满足不同要求的流量测量问题,至今已经发展了利用各种物理原理、种类繁多的流量计——差压式、速度式、涡轮式、流体振荡式、超声波流量计、电磁流量计、科里奥利(科氏)质量流量计等等。高科技的发展在流量计上的体现,往往集中在电子(例如变送器等)、微型计算机、通信以及相应的软件等方面。这些方面的发展确实取得了长足的进步,大大促进…     

圆柱齿轮流量计计量特性研究

对圆柱齿轮流量计计量性能进行了较为深入的研究,分析了圆柱齿轮流量计仪表系数的数学模型,在理论上对仪表系数及基本误差进行了分析,同时通过充分的实验数据进行验证,得到了介质温度、压力、粘度等参数对圆柱齿轮流量计计量特性的影响规律.本文从理论上及实验上全面的、系统的分析了圆柱齿轮流量计的计量特性,结论真实、可靠.为齿轮流量计校准结果修正提供了技术依据,同时也为圆柱齿轮流量计的研制提供了有价值的参考技术资料.     

圆柱齿轮流量计设计方法研究

介绍了圆柱齿轮流量计的结构原理,研制中的一些关键技术,分析了设计、加工和装配精度对流量计计量性能的影响.并通过试验数据说明了研究的成果.本文作者亲历了圆柱齿轮流量计设计、加工、装配和试验的全过程,总结了设计制造中的一些规律及经验,获得了详实、可靠的试验数据.为圆柱齿轮流量计的设计、制造及进一步提高其技术指标提供了有价值的参考技术资料.     

影响罗茨气体流量计计量准确性的原因分析

罗茨气体流量计被广泛用于燃气计量行业,随着天燃气普及率大幅提高,流量计计量的准确性日益成为人们关注的焦点。本文对影响罗茨气体流量计计量准确性的原因进行了分析。     

底排风洞试验中的流量测量

在底排风洞实验中，底排流量的测量受流量计下游压强变化的影响，采用临界流量计后，流量计下游压强的变化不会影响流量的测量，文章介绍了临界流量计的设计，流量的测量控制，误差分析和在底排风洞实验中的应用情况。     

双锥流量计流出系数特性的数值模拟与试验研究

提出了一种新型的差压式流量计——双锥流量计,利用Fluent仿真软件与实流实验相结合的方法,探索雷诺数、双锥直径比β对双锥流量计流出系数的影响规律。针对50mm管径,共加工了6个不同β值的双锥流量计。经过模拟计算,得到其流出系数与雷诺数有关,但在一定范围内趋于一个定值。此外,不同β值对流出系数的影响很小,在一定误差允许条件下可近似认为双锥流量计流出系数与β无关。进一步用实流实验验证了模拟结果的正确性,得到模拟计算的预测误差小于3％。     

孔板倒角对平衡型低温流量计工作性能影响的数值分析

平衡型低温流量计可用于低温推进剂的加注、分配、输送等环节,其孔板结构特征是影响流量计性能的关键因素。为了研究孔板倒角对平衡型低温流量计流出系数、压力损失系数和稳定性的影响,建立了基于Mixture多相流模型、Schnerr-Sauer空化模型和Realizable k-ε湍流模型的CFD数值模型,并结合文献中的水翼空化实验和多孔板流动实验的结果验证了模型的可靠性。模拟计算结果显示,开设前倒角会增大多孔板的流出系数,减小压力损失系数,但会增大流量计测量时的不稳定性;在一定的计算工况下,45°的前倒角使流出系数由0.674增大到0.907,适当开设前倒角可以有效提高流量计的工作性能。而开设后倒角对流量计性能的影响较小。用于流体流量的双向测量时,可对多孔板的前后端均开设45°的倒角。     

浅谈气体转子流量计检定与使用

介绍了有关检定气体转子流量计时温度压力补正公式的推导与应用,以及如何正确使用气体转子流量计.     

航空燃油泵维修中的流量测量

从航空燃油泵维修的实际出发,分析了转子流量计存在的主要技术问题,阐述了涡轮流量计的精度优势、影响误差的因素以及使用维护时的注意事项。     

抑制超声波电机温度变化的应用设计

介绍了超声波电机的优点及工作原理,并对超声波电机在实际应用过程中温度变化、发热严重的问题进行了分析,提出了一种有效的通过控制电机转速的方法来抑制超声波电机温度变化的解决方法.     

MEMS梳齿音叉陀螺温度漂移特性研究

由于MEMS音叉陀螺多用于车载及无人机导航等应用场合,而外界温度环境因素对其零偏性能有着很大的影响,因此其温度引起的零偏漂移的大小直接影响着最终导航的性能。研究了全温范围传感器漂移特性,旨在提升陀螺温度漂移特性。通过改进电路设计以及采用实时补偿算法对其全温范围温度引起的零偏漂移进行补偿,将零偏稳定性提升了一个数量级。     

MEMS加速度计的封装建模与粘胶优化

随着MEMS加速度计应用领域的逐渐扩大,其工作环境的温度区间跨度也在不断增大,如何降低由封装过程引入的温度漂移量是MEMS加速度计设计的关键。对一种玻璃-硅-玻璃梳齿加速度计的完整封装结构进行了建模,并且对5种粘胶方式进行了热应力形变仿真,对仿真中温度性能最好的远三点粘胶和最差的全面粘胶这两种方式进行了装表与温度系数测试。实测结果表明,远三点粘胶的加速度计温度性能相比全面粘胶提升了2.5倍,与仿真结果相符。     

高温铝合金电磁超声检测回波特性及因素分析

针对高温铝合金在线检测条件下,温度对铝合金电磁超声检测回波特性的影响规律尚不明确、高温检测时缺陷定量/定位补偿困难这一难题,以螺旋线圈电磁超声换能器（EMAT）为例,建立了高温铝合金EMAT检测过程的场路耦合有限元模型;研究了温度对EMAT激励/接收换能效率、EMAT激励/接收电路的功率分配特性、超声传播过程中的扩散/介质衰减特性、回波幅值和超声声速等因素的影响规律;研制了耐高温EMAT探头,对20~500℃高温铝合金试样进行了检测实验,并测定了高温铝合金的超声介质衰减系数和超声声速。在仿真和实验相结合的基础上,分析了高温检测时超声回波幅值变化特性及其影响因素。结果表明：对于铝合金这类非铁磁性金属材料,导致高温时超声回波幅值下降的主要原因是超声介质衰减系数随着温度的升高而增大,其次为高温时EMAT激励/接收电路的功率分配特性的改变。在激励EMAT在试样表面形成的洛伦兹力不变的条件下,其所激励的超声波回波幅值具有随着温度的增加而增加的特点,可以有效减缓超声回波幅值下降的趋势。     

基于角增量和矢量模值观测的光纤陀螺温度漂移参数分段估计

光纤陀螺捷联惯导系统被广泛应用于航空、航天、航海及陆地车辆定位定向等领域,对光纤陀螺输出误差进行补偿是提高导航精度的有效手段。温度漂移和常值零偏是影响光纤陀螺精度的两个主要误差来源,对角增量输出式三轴光纤陀螺捷联惯导系统的陀螺温度漂移及常值零偏误差参数估计方法进行了研究。针对光纤陀螺的温度漂移,提出了一种基于角增量的分段最小二乘估计方法,根据不同温度区间的特征使用低阶模型即可进行误差建模,估计结果相比整体估计方法更加精确,同时推导了各个温度段参数的边界条件,保证了温度漂移模型在不同温变速率条件下的连续性。针对三轴陀螺输出中包含的常值零偏,提出了一种基于地球自转角速度矢量模值观测的方法,可在不依赖高精度转台等外部基准设备的条件下对光纤陀螺零偏进行估计,可适用于高纬度地区及极区环境下的外场标定。通过温箱静置升温实验,对光纤陀螺惯导系统三轴角增量陀螺进行了温度漂移和零偏的估计与补偿,验证了提出方法的有效性。     

L型构件R区的超声相控阵检测方法

 针对常规超声检测难以胜任L型构件R区检测的问题,开展L型构件的超声相控阵检测方法研究。利用超声相控阵声束灵活可控的优势,制定了线阵换能器检测L型构件R区的检测方案;基于Fermat原理,提出了相控阵检测多层介质的延迟时间计算方法;通过有限差分法数值仿真和检测试验,验证了相控阵检测方案和延迟时间计算方法的正确性;最后,对复合材料L型试样R区进行检测试验,检测结果与实际试样信息基本一致。研究结果表明,所提出的采用线阵换能器检测L型构件R区的检测方法是可行有效的。     

基于PIV技术流动调整器性能试验研究

管内流态畸变对压差式流量计的测量精度有较大影响。在流量计的上游安装流动调整器,可以达到改善甚至消除流态畸变、提高测量精度的目的。为了研究流动调整器的整流效果及性能,选取竖直双弯头(90°布置)和半开阀门(50%开度)两种涡发生器来产生流态畸变,采用PIV测速技术,对管束式流动调整器、AMCA调整器和Zanker流动调整器三种流动调整器的整流效果进行实验研究。研究结果表明,相较于无流动调整器情况,三种流动调整器均能明显起到改善流态畸变的作用。其中管束式流动调整器和AMCA调整器可以有效地消除径向速度波动和漩涡流动,而Zanker流动调整器消除速度不对称分布的能力最强,同时带来的压力损失也最大。     

单直管科氏质量流量计结构研究

科氏质量流量计是一种高精度的适应范围很广的流量计，通过检测管子上两路振动信号的相位差，就可以算出流经管道的质量流量。本文分析了影响流量计性能和精度的因素，从结构设计的角度提出了改进的方法，并给出了几种解决的方案。     

回顾和展望中国流量检测仪表的发展

回顾了中国流量仪表各品种的发展历程，阐述流量仪表制造业的演变以及开发仪表所经历仿制、研制、引进技术的3种模式。论述当前多相流流量测量研究状况，展望近期流量仪表发展领域。