超声波测流量

一、超声波测流量的优点 利用超声波测量液体和气体的流速、流量,很早就有人研究,由于技术水平所限,一直没有很大发展．最近几十年由于电子技术的进步,超声波流量计获得实际应用,而且日益完善,与经典的流量计相比,超声波流量计具有下述优点： １．超声波流量计能作成非接触式,可对不易接触和观察的流体进行测量． ２．超声波流量计不受流体物理性质和化学性质的影响,诸如流体的粘性、导电性、混浊性及腐蚀性等均不防碍超声波流量计的应用． ３．超声波流量计的指示读数与所测流体流量成线性函数,便于流量的直接读数、记录和流量累…     

一种基于视觉检测的管路流量监控系统

研究了一种基于视觉检测的管路流量监控系统。将玻璃浮子流量计连接到管路中,采用LED光源对其进行照明,采用视觉检测系统拍摄玻璃浮子流量计图像,计算机软件对图像进行显示和处理,得出流量计的流量读数,并进一步对流量数据进行存储、显示和统计。系统既实现了管路工作状况和流量的现场目视观测,同时在主控中心还可通过由系统软件提供的流量计图像和流量数据实现管路工作状况和流量的监控。论述了系统的工作原理,分析了系统的硬件组成,在实验室条件下搭建了实验系统。对标定算法、浮子位置的亚像素定位算法进行了论述,并进行了实验测试和分析。结果表明,该系统能够满足工业现场的工作需求。     

应用单相流量计测量油水两相流

为探讨单相流量计用于液液两相流参数测量的可行性和有效性,本文对文丘里管、涡轮流量计和椭圆齿轮流量计用于油水两相流测量的响应特性进行了实验研究.文丘里管和涡轮流量计的实验管径为15 mm,25 mm,40 mm,椭圆齿轮流量计的实验管径为25 mm和40 mm.油水两相流总体积流量范围为1～5 m3/h,油含率范围为15%～85%.实验结果表明,文丘里管在高油含率时测得的油水两相流流量比实际流量偏大4%～5%.涡轮流量计的测量误差随油含率升高呈现增大的趋势,最大测量洪差小于5%.椭圆齿轮流量计用于油水两相流测量时相对测量误差小于1.0%且基本不受油含率影响.     

长腰内锥流量计的特性研究

内锥式流量计在多相流测量中的应用逐渐受到广大多相流研究工作者的重视。针对内锥式流量计在多相流测量中存在的一些问题,提出一种新型的环形通道式差压流量计—长腰内锥流量计。通过理论推导得出流量方程及永久压损与流量的关系式,并通过在水相、油相、气相条件下的标定实验,定量分析流出系数与永久压损等特性。结果表明:在长腰内锥体腰部取低压可以在保证差压信号幅值的情况下提高其稳定性、重复性;长腰内锥流量计节流件的轮廓及固定方式可以显著地减小永久压损。为后期开发新型多相流测量仪器提供理论依据与设计基础。     

应用多传感器时间融合的塞状流测量研究

气液两相流由于其自身的复杂性,流型、流量等流动参数的测量一直是研究的重点和难点.应用多传感器数据融合技术测量气液两相流可以从多角度揭示流体信息,提高流动参数的测量精度.多传感器系统主要由截面信息测量系统和V型内锥式流量计构成,在利用相关技术对截面测量信息与V型内锥式流量计的测量数据进行时间融合的基础上,对水平管气液塞状流经行了分段式的流量测量.测量中将气塞和液塞分开计算,并引入了等效干度的计算,通过对实验结果进行的误差比较,验证了该方法是可行的,而且能一定程度上提高测量精度.     

基于文丘里管和涡轮流量计的液液两相流测量

本文研究了运用单相流量计组合进行液液两相流参数测量的方法.该方法首先通过静态混合器将液液两相流混合成为均相流,然后利用文丘里管获得两相流差压,利用涡轮流量计获得两相流总体积流量,最后通过液液两相流测量模型获得液液两相流总体积流量、总质量流量、混合密度以及分相流量.初步实验结果表明该方法是可行的,在总体积流量1～6 m3/h,油含率15%～85%的范围内,可有效地测量液液两相流的总体积流量、总质量流量和两相流混合密度,测量相对误差在5%以内,但液液两相流分相流量测量相对误差较大,仍需进一步研究.     

气体超声波流量计

本文叙述的气体超声波流量计,采用了声阻抗匹配的超声波换能器,用微型计算机进行测量及数据处理,克服了时差法的温度效应问题,使仪器有更大的灵活性和可靠性.本文给出了实验室和天然气管线现场的试验结果;超声波流量计与孔板流量计测量对比,其误差在0.6％以内.此外,文章还对设计方法和影响测量精度等某些因素作了讨论.     

变截面微石英管内流动特性分析

以去离子水作为工质,流经内径分别为304.13 μm和192.87 μm的石英管所连接而成的变径微管道,根据压降与流量的变化关系,研究微管道内过流截面突然扩大和缩小时微管内阻力特性.利用常规管路阻力损失计算方法对管路的阻力进行计算,并与实验值相比较.研究表明,当雷诺数Re(大直径微管)低于500时,微尺度变截面管路流阻的实验值近似等于常规管路阻力计算公式的计算值;当Re数大于500时,实验值与理论值产生偏差,并且随着雷诺数的进一步增大两者偏差越来越大.     

低温流量测量与标定系统的研制

为了满足低温流量计的标定校准需求,研制了一套低温流量测量与标定系统;按照要求进行了系统的整体流程及工作模式设计,同时对其中的过冷换热器及液氮泵进行了设计计算及选型;考虑到后期系统的功能扩展,用来进行多种泵的流量特性测试,选取了潜液泵作为动力源及配备了单独的外置泵池;系统采用了标准表法与称重法,配合两套过冷箱,最终实现了...     

基于AMESim的液氮并联管道两相流不稳定性仿真研究

低温并联管道广泛存在于工业设备中,其两相流不稳定性对设备的运行性能和系统安全有重要影响。搭建专门的实验系统结构与参数改变比较困难,测量精度不高,试验耗费大,周期长。基于多学科仿真平台AMESim R13建立了两根并联受热管道系统的液氮汽液两相流动传热模型,对其管间脉动特性及两相流不稳定性影响因素进行仿真和分析。结果表明液氮并联受热管道管间脉动属于密度波脉动,两支管内的流量作完全的反向脉动;系统压力、质量流量、进口管阻增加,界限热负荷增大,对系统稳定性有利;研究结果为液氮并联管道管间脉动消除的工程措施提供了理论参考,为其两相流不稳定性定量研究提供了借鉴。     

速差法超声波气体流量计的原理和校准

本简要地介绍一种利用超声脉冲沿顺、逆流方向上传播速度之差来测定气体流速及流量的新的微机化超声波气体流量的工作原理，以及它在内径为７００ｍｍ，流速在３－１３ｍ／ｓ范围内的校准结果，实验结果表明该微机化超声气体流量计的测速精度优于±２％。     

速差法超声波气体流量计的原理和校准

本文简要地介绍一种利用超声脉冲沿顺、逆流方向上传播速度之差来测定气体流速及流量的新的微机化超声波气体流量计的工作原理，以及它在内径为700mm，流速在3—13m＼s范围内的校准结果．实验结果表明该微机化超声气体流量计的测速精度优于±2％．     

Realization of a multipath ultrasonic gas flowmeter based on transit-time technique

A microcomputer-based ultrasonic gas flowmeter with transit-time method is presented. Modules of the flowmeter are designed systematically, including the acoustic path arrangement, ultrasound emission and reception module, transit-time measurement module, the software and so on. Four 200 kHz transducers forming two acoustic paths are used to send and receive ultrasound simultaneously. The synchronization of the transducers can eliminate the influence caused by the inherent switch time in simple chord flowmeter. The distribution of the acoustic paths on the mechanical apparatus follows the Tailored integration, which could reduce the inherent error by 2–3% compared with the Gaussian integration commonly used in the ultrasonic flowmeter now. This work also develops timing modules to determine the flight time of the acoustic signal. The timing mechanism is different from the traditional method. The timing circuit here adopts high capability chip TDC-GP2, with the typical resolution of 50 ps. The software of Labview is used to receive data from the circuit and calculate the gas flow value. Finally, the two paths flowmeter has been calibrated and validated on the test facilities for air flow in Shaanxi Institute of Measurement & Testing.     

Effects of ultrasonic waves on the interfacial forces between oil and water

The effect of ultrasound on flow through a capillary using the pendant drop method was investigated. Water was injected into a 0.1 mm Hastelloy C-276 capillary tube submersed into several mineral oils with different viscosity, and kerosene. The average drop rate per minute was measured at several ultrasonic intensities. We observed that there exists a peak drop rate at a characteristic intensity, which strongly depends on oil viscosity and the interfacial tension between water and the oil. The semi-quantitative results reveal that the remarkable change in the interfacial forces between oil and water could be the explanation to the enhancement of oil recovery when the ultrasonic waves are applied.     

飞行器多目标选择虚实合成试验方法

由于目前外场试验环境与飞行器使用环境存在一定差距,对飞行器性能的评价有一定的局限性,甚至会导致“真实的试验,不真实的结果”的现象出现,使得飞行器某些性能不能得到真实的检验,提出了一种虚实合成试验方法;介绍了虚实合成试验的基本概念和构建要求,阐述了飞行器多目标选择虚实合成系统构建技术及试验评估过程, 设计了多目标选择虚实合成系统试验方案;该方法支持了某型飞行器的试验总体方案论证,有良好的应用性和可推广价值;对完成新型飞行器性能的全面检验,对于提高试验鉴定水平和能力具有重要意义。     

Ultrasonic measurement of gas flow using electrostatic transducers

Ultrasonic gas flowmeters typically use narrowband piezoelectric transducer arrangements for interrogating the flow of gas in a pipe. In this work, the suitability of broadband electrostatic transducers operating at frequencies of up to 1 MHz for ultrasonic measurement of gas flow has been investigated. The transit time method of ultrasonic gas flow measurement was adopted and experiments were carried out using a laboratory test rig capable of producing a range of gas flowrates up to 17.5 m/s. The test rig also allowed easy interchange of different prototype flowmetering sections. Times of flight of ultrasonic waves interrogating the gas flow were measured using separate send/receive electrostatic transducer arrangements. Two flowmeter configurations were considered. The first interrogated the flow at 45 degrees in contra-propagating upstream and downstream directions. The second consisted of an up-stream interrogation at 45 degrees to the gas flow and an interrogation made normal to the flow direction. k factors correlating the fluid velocity along the ultrasonic path with the mean fluid velocity in the pipe were calculated using experimental ultrasonic data and anemometer measurements. All transducer configurations were numerically modelled using the computational fluid dynamics software package FLOTRAN (ANSYS Inc.). Theoretical gas flow velocities for both transducer arrangements were subsequently compared with experimental values and found to be in excellent agreement. A flow-dependent frequency shift of the received ultrasonic signals was also observed simultaneously with the transit time measurement.     

基于湍流振动的光纤干涉仪流量计的研究

针对石油测井中流量是确定石油生产和传输特性极其重要的参数,提出一种非浸入式光纤干涉仪流量测量方法。在油管外壁紧密缠绕传感光纤,当流体流过管壁时可由湍流产生振动,引起管壁的动态压力变化,导致传感光纤内的传输光相位发生变化, 通过检测光相位的变化就可以获得相应的流量。在实验中找出管壁的振动频率特性,在此频率特性范围内确定出由湍流诱发的管壁振动加速度脉动值的标准方差与平均流量的量化关系,实现了5 m3/h~50 m3/h流量实时在线测量。     

超声波气体流量计的标定

本文简要介绍了超声波速差气体流量计的性能,及利用调温调湿风沿和煤气厂储气柜对直径为φ７００ｍｍ的大口径超声气体流量计进行喷嘴法的体积法要示定的原理,过程及测量结果。     

声速和衰减系数与含蜡原油特性的关系

当含蜡原油的温度低于蜡的析出温度后,蜡晶将不断析出并相互交联成网状结构,若网状结构达到一定强度,原油将失去流动而凝结。在该过程中不仅含蜡原油的流动特性发生变化,原油的声速和衰减系数也发生变化。本研究结果表明：含蜡原油的超速及衰减系数均随温度降低而增大;含蜡原油在凝结温度前后表现出不同的声速与温度的对应关系;含蜡原油在凝结后的声速的温度的关系同原油的含蜡量有关;含蜡原油的衰减系数在接近凝结温度时急剧     

不等径水平三通的相分离特性研究

在空气-水两相流实验回路上对油田注汽管线上的一种不等径水平三通进行了相分离特性实验研究。结果表明,侧支管的出口干度X3并非始终高于主管进口干度,当分流比超过某一临界值时X3将低于主管入口干度。该临界值随入口气相折算流速的提高而增大,同时通过在三通上游布置挡板也显著提高了临界分流比,证明流体惯性是影响水平三通相分离特性的最主要因素。与等径三通相比,不等径三通的特性曲线随着侧支管相对内径的缩小逐渐向左下方移动。