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文档简介

1、2012年全国流量测量学术交流会论文述评中国仪器仪表行业协会卄亠曰祭武昌流量仪表专业委员会中国计量测试学会流量计量专业委员会于2012年8月在成都召开“2012年全国流量测量学术交流会”,参加会议有200余位代表。1论文概述论文集汇编了 82篇论文。按论文作者业界分析,大学11.5%,计量研究测试单位50.1%(其 中国计量科学研究院12.3%,省市计量测试院所 32.3%,工业部门专业计量测试院所 7.4%), 流量测试站8.6%,各产业研究所 7.4%,供应制造单位16%使用单位6.5%。按内容分析归 纳分为流量标准装置研究开发24篇(29.3%),流量检定或校准方法讨论13篇(15.9%

2、),流量测量与仪表方面 54篇(65.9%),其他参量测量、 质量控制与应用等 3篇(0.4%),论 文分布如表1所示。有些论文按内容可分别归纳为不同两类,因此上述各类篇数之和超过实际总篇数,即超过 100%论文主题类别流量标准(校准)装 置流量检定或校准方法流量测量和仪表其他参量 测量与应 用等总 论超声式差压式科里 奥利质量式涡 轮 式电 磁 式容 积 式浮(转) 子式热八、式旋 涡 式液化天 然气加 气机液体 用气体 用篇数1014134118665532123%29.315.965. 90.4这些论文反映前一时期我国流量计量测试、流量仪表研究开发和应用各界关注领域和热点,总结交流新进展

3、,展望今后发展趋向。2流量标准装置流量标准(校准)装置的研究开发一直是流量计量测试业界十分关注的领域,论文集涉及的论文有24篇,其中液体装置10篇,气体装置14篇。流量标准装置的标准器有原级标准 (称 重法、容积法)和次级(传递)标准(标准表法)两大类,采用原级标准者有10篇,采用传递标 准者有8篇。下文择要阐述。2.1移动式流量标准装置江苏省质量技术监督气体流量计量检测中心和天信仪表集团有限公司开发车载气体标 准装置,用于校准城市燃气管线上的燃气仪表10。装置采用3台并联腰轮流量计作传递标准,可校准仪表口径范围为20150mm流量范围为0.51000m3/h,扩展不确定度为 0.3%(k=2

4、)。文章介绍了系统组成以及技术监督检测部门和燃气企业应用状况。埃尔斯特-英斯卓美(Elster-Instromet)公司(南京)撰文,阐述落户在国家石油天然气大流量计量站武汉分站的车载高压天然气流量检定装置15。装置的标准器是 DN80, DN15QDN300 口径各一台标准涡轮流量计作校准仪表。一台DN300 口径超声流量计作核查仪表,配有压力、温度变送器和气相色谱分析仪作实时测量值修正。本装置用以解决不便离线检定的流量仪表,作在线检定校准。装置不确定度等级为0.33%(k=2),流量范围208000ni/h ,适用压力范围25100Bar。文章描述了装置组成和布置照片,监控与数据采集/处理

5、系统,检定流程,检定结果对比验证等。国防科技工业4113二级计量站(河南)撰文,阐述车载航空油品流量标准装置,装置的 标准器是由静态称重法和静态容积法原级标准和涡轮式/齿轮式标准传递标准组成。装置可测航空三大油品(燃油、液压油、润滑油),流量范围燃油为 0.0580m3/h,液压油/润滑油 为0.0540ni/h,不确定度为0.2%(k=2)。文章描述了装置工作原理、标准器、动力系统、 测控系统和运载车辆等32。22高压气体流量标准装置随着天然气长途管线输送和压缩天然气(CNG)汽车加气发展,所用高压计量仪表日益增加,计量部门和使用部门都建立起高压气体流量标准装置。重庆市计量质量检测研究院对C

6、NG加气机作型式评价实验的高压气体流量标准装置进行分析研究,分析所用质量法电子天平最大称重、检定分度、准确度等技术参数。按小流量、中流量(最大流量分别为 30, 70kg/min)加气机为目标,确定电子天平为250kg和500kg。装 置的目标扩展不确定度为v 2%(k=2)31。台湾中油股份有限公司的论文5,阐述了台湾高压气体流量标准装置及其量值溯源现状。原级高压气体流量标准装置是建立在工业技术研究员量测技术发展中心(CMS/ITRI),其标准质量标准系高压球罐结合陀螺称重器(gyroscopic scale),可测160kg的空气质量,分辨率为2g。系统中有7只音速喷嘴并联的喷嘴组以及1只

7、大流量音速喷嘴作工作 (传递)标准,传递量值给台湾各二级标准设备记忆对各种气体流量计进行检定、校准。装置的常压最大流量为18000mi/h ,压力范围160bar,测量不确定度为 0.18%(k=2)。本设备采用正压法 (台湾称下吹式(blow down type)设计),具有能容忍校准较大压损的流量仪表。为抑制喷嘴 产生流动噪声影响到超声流量计的校准数据,在喷嘴组与仪表之间管道依序安装两个 90 T形管与1台消音器,还在仪表上游20处还装一台Zanker流动调整器。国立成功大学航天科技研究中心流量实验室(FML)的装置建成与2000年,是正压法音速3喷嘴为标准表的气体流量标准装置,常压状态体

8、积流量范围1024000m/h ,操作压力为120bar,扩展不确定度为 0.34%。台湾中油公司于2005年建成RIMI气体大流量校正(准)实验室,流量标准装置系采用循 环式标准表法设备,小、中、大三套设备的标准表分别是旋转活塞流量计、涡轮流量计、超 声流量计,可校准 DN5CDN300mn仪表,操作压力范围 160bar,流量范围为实流状态下 204000ni/h。藉此实验室可覆盖中油公司所属高压气体流量计。台湾电力公司大潭发电厂计量站在发电运转条件下,用4台并联DN600mr超声流量计计量耗用的天然气,同时串联2台并联的同规格仪表予以核查。此6台超声流量计经管系切换,还可由系统内4台DN

9、300标准超声流量计予以核对确认。台湾电力公司与台湾中油公司为了 公平交易,将计量站的计量设备校准溯源委托第三方CMJS/ITRI审核,4台DN300m标准超声流量计量值则由 RIMI的4台DN150mn超声流量计传递,量值溯源途径如下所示:kCMS/ITRI*大潭发电厂J RMRI k计量站J陀螺称电咅速喷嘴DN150趙声DN&OD超声器1组1*量计流呈计|#流量计2.3流体参量可调的流量试验装置变黏度液体流量标准装置国防科技工业4113计量站(河南)开发以变温度控制黏度的船空润滑油流量标准装置,以支持高黏度流量计校准和科研需要。本装置采用静态质量法,流量范围0.180mi/h,变温范围(-

10、35150) C, 4050航空润滑油-35 C时黏度为5000cSt。 文章对装置原理作了说明,分析流动状态,列举了-35 C、25C、150C三种温度下换向器测试数据,最后评定装置的扩展不确定度为0.05%(k=2) 24。天津大学天津市过程检测与控制重点实验室和中国石油西南油气田公司川中油气矿联 合研制可调压中压湿气流量实验装置82。该装置采用标准表法空气和水双闭环回路设计,控制湿气含水比例,流量范围气相为31000m5/h ,液相为0.058m5/h。文章阐述了结构设计, 压力损失计算,动力设备、标准表等选型,系统不确定度分析等,测量不确定度气相为1% 液相为 0.35%。本装置建成支

11、持了两相流量计湿气测量特性影响的研究。2.4 其他类型流量标准装置活塞式水流量标准装置 9 浙江省计量科学研究院、 宁波东海仪表集团公司和杭州天 马计量科技有限公司报告了联合开发用于校准( 检定) 水表的活塞式动态水流量标准装置。 装置用步进电机设定的速度推动活塞,产生所需流量,流经串联的 10 台待校水表相应时间, 比较活塞排除体积和水表积算体积, 求取水表示值误差。 本全自动动态检定装置与传统水表 检定装置相比,具有计量准确度高,用水量少,效率高 (提高 10 倍)等优点。文章阐述了装 置软硬件设计,可靠性与传统启停法装置比对等试验。气排水置换法气体小流量标准装置 19 湖南省计量检测研究

12、院设计了该装置, 被测气 体流经待校准流量计进入密闭储水容器, 排出等量体积的水到标准量器的水位, 计算出进入 密闭容器气体的压力和体积。论文列示实测数据表明,装置的重复性可达0.01%,测量不确定度可达 0.1%(k=2) 。风洞型 - 速度面积法气体流量标准装置重庆市计量质量检测研究院研制了该装置,既可检测、 校准风速计, 也可采用速度面积法校准常用的气体流量仪表 22 。文章阐述了装置 组成, 测试流场不均匀性和流量稳定性, 列出测量标准段等部分主要参数, 分析装置的不确 定度为 0.483%(k=2) ,装置的流量准确度为 0.5 级。热水流量标准装置 检定校准热能表的热水流量标准的论

13、文有 2 篇;中国计量科学研 究院阐述了装置的结构与工作原理, 以及不确定分析, 并列举了实测计算例 20 ;山东省计量 科学院阐述了热水流量标准装置多种取热方式的研究, 包括电加热、 燃气加热, 太阳能加热 以及以太阳加热为主,以其他为辅的方式 26 。3 流量检定 / 校准方法、流量测量方法 / 仪表3.1 总论近年流量测量标准化工作上海工业自动化仪表研究院回顾了近年流量测量国内外标准化工作,阐述国际标准化组织ISO和国际法制计量组织 OIML以及我国国家标准化管理委员会SAC有关流量测量的活动及动向。里表汇集了ISO/TC30已制定和正在制定的标准及我国采标情况;OIML已制定和正在制定

14、的文件;SACTC124/SC1制订的标准,包括国家标准GB和行业标准JB73。低碳时代的流量测量 1是由上海工业自动化研究院提出的前瞻性论文, 提醒流量测量业 界应认识到碳排放流量测量的重要性。碳排放流量测量包括碳捕捉和封存(carbon captureand storage,简称 CCS),烟道气(stack gas) 和火炬气(flare gas) 测量。CS过程由捕捉、输送和封存三级组成。CCS中碳(CC2)的捕捉分为燃烧前捕捉和燃烧后捕捉,阐述几种捕捉方法以及碳输送和碳封存。在这些过程的流量测量中有若干难点,如 CO的不纯净,CQ的声学衰减(对超声流量计),腐蚀性,CO的超临界流的流

15、量测量,流量 校准及测试等。讨论了CCS过程和烟道气/火炬气适用的若干流量仪表。最后提出我国如何解决碳排放流量测量的看法。非稳态流动流量测量 重庆市计量质量检测研究院论述了非稳态流动 (瞬态流动、脉 动流、 振荡流等 ) 的特征和常见的测量方法,有热线风速仪,激光多普勒测速仪 (LDV) ,超声 多普勒测速仪(UDV),粒子成像测速仪(PIV),X射线光学切片(XOT,用于不透明非牛顿流体 速度测量 )及其各自优缺点。流量标准装置比对标准设计和实践2中国计量科学研究院为组织20082010年间全国 10 余实验室水流量标准装置实施比对,设计了速度式流量计组成的和科里奥利质量流 量计组成的比对传

16、递标准组件。 速度式流量计组件由上游电磁流量计 (监视流量计 )和下游主 传标准表涡轮流量计组成, 两种不同原理的流量计在比对实验中起到良好互补作用,还能够分析两台仪表数据, 较为全面客观地反映装置的能力、 工作状况和存在问题。 论文举一案例, 在比对过程中某实验室 DN100台位装置数据明显偏离参考值,分析两台流量计数据的差异, 找出该台位换向器出现故障所致, 予以排除, 复测满意。 文章认为两种不同原理仪表组成的 传递标准,为比对总结、分析装置存在的问题可提供更多刨断论据和线索,值得推广应用。3.2 差压流量计涉及差压流量测量和仪表的论文有 8 篇,下文择要述评。高精度弯管流量计 河北联合

17、大学和中国计量科学研究院报告了新型弯管流量计的 研究与实验 8 。该流量计是由河北理工大学智能仪器厂研究开发的,从研究中得出测量准确 度不仅与弯径比、曲率半径、压力测量点位置等几何结构尺寸有关,而且也与弯管/ 前后置直管之间的安装等使用条件有关。 因此开发出经精确加工的玩管本体带一段直管的新型弯管 流量计。分析以水实流校准的 10台样机数据,说明弯管流量计可以达到0.5%测量准确度;不同管径弯管流量计的流量系数也具有良好的一致性。 报告列出众多各关系之间的实验数据 图表。文章认为弯管流量计理论研究体系已达到发展成熟阶段,还认为弯管内表面粗糙度会影响准确度。笔者认为我国弯管流量计的研究是处于领先

18、地位。内外管式差压流量计 这是河北大学研发测量湿气流量的新型差压仪表, 流量是在主 测量直管内同心套装收缩变径管, 测量其差压求取的 62 。论文按以不可压缩流体分析测量模 型,并以水实流标定求取流量系数,获得准确度为1%,范围度 (量程比 )为 10:1 的实验结果。笔者认为本仪表研究目标是湿气体, 而本文是以不可压缩流体推导和实验, 虽然研究课 题可以发表阶段性工作的报告, 但应向读者阐明下一阶段开展湿气体方面工作, 如湿气体的 流出系数和湿气水含量的影响等研究计划。微小喷嘴流量特性研究中国计量科学研究院和南京市计量监督检测院联合开展硅EMS微机电系统)加工喉宽小于0.5mm方形通道喷嘴的

19、流动特性实验及数值模拟研究64。实验证明MEM类型喷嘴可以实现临界流,但其临界背压比CBPR和流出系数Cd均较相同雷诺数下ISO型喷嘴低,样机的 CBPR在 0.110.38之间(ISO型在0.40.83之间)。滞止压力 对流出系数影响的数值模拟影响研究,模拟计算表明滞止压力对MEM类型喷嘴流出系数影响较小。新型差压节流装置 35 中国仪器仪表学会科技评估部论证几种新型差压节流装置及 其应用,有:多孔多板流量计 ( 也称作调整孔板流量计、平衡流量计等) ;内锥 (V-cone) 流量计及其相似改进的槽道流量计和梭式流量计;多种改进经典文丘里管结构的衍生型文丘里 管,或扩大扩张角或截短扩张段,

20、增大一些压力损失以减轻重量, 如短管文丘里管、 道尔管、 洛罗斯 (low loss) 管等;环楔流量计 (Torus-Wedge Meter) 是由测量管内设置环状楔,替代 传统楔形尖。 这些新型节流装置一般有前后置直管要求低, 范围度大等优点, 但均有必须实 流校准的局限性。 作者对这些节流装置供应厂商声称的优点提出一些质疑,有些似有炒作之嫌,提请测量业界和使用者应予重视,注意对它们的性能评估,加强对样机的型式试验,制 订标准和规程。例如作 90。弯管,半月形孔板和 24旋转角的旋涡发生器三种基阻流件 的前后置流动影响测试。还有 4篇对音速喷嘴 18,30,多孔孔板 46和内锥流量计 47

21、的性能研究。3.3 超声流量计涉及超声流量计论文有 11 篇,其中受阻流件影响眼界有 2篇,仪表开发和性能研究有 5篇,应用性质有 2篇,用作标准表 2篇。阻流件影响研究 中国计量科学研究院报告了蝶阀后多声道液体超声流量计安装影 响的实验研究 63 ,研究了蝶阀杆与声道平行 (文中称正常安装 )和垂直(文中称 90安装) 两种姿势下, 4-18 声道 8 种声道按单断面、 双断面、交差断面布置型式, 在阀瓣 20, 45, 全开3个开度,下游相距1D, 3D, 10D3种距离不同条件下的准确度,列示了一系列实验误 差图。我们从这些图中可以看出: (1) 90 姿势安装比正常安装测量准确度高;

22、(2)当阀门开度 45相距 10 时,测量误差 4/9 声道单断面布置在 2%以内,其余均在 0.8%以内;(3) 开度45 ,相距1D, 4/9声道单断面布置测量误差正常安装高达(2025)%,而90安装则降低到土 5姬内;(4)20。开度,距离1D, 4/9声道单断面误差高达(3040)%。辽宁省计量科学研究院和中国计量科学研究院联合提出在上游渐扩管、单弯头, 下游碟阀3种阻流件,对外夹装V法双声道液体超声流量计测量性能影响实验报告58。实验证明上游阻流件渐扩管相距 6D以上,单弯弯头相距 8D以上,下游蝶阀相距 8D以上,仪表误差可 在 1%以内。用超声流量计在线检查校准流量计方面的研究

23、供水行业利用便携式超声流量计在线检查校准使用中大口径流量计日益增多, 国家水大流量计量站为完善该方法的实施, 组织 了本研究项目,验证用超声流量计在标准表在线校准大口径电磁流量计的可行性3 。课题组将 6 家使用单位提供不同品牌便携式超声流量计, 在国家水大流量站作定点校准, 然后分别 至事先选定在用 DN1000mr电磁流量计进行校准。通过对6台标准表对各自电磁流量计校准数据进行评定,各电磁流量计所得误差平均为-7.00% ,标准偏差S=0.32%。按置信概率95%6家标准表的相对示值误差与平均误差之差,不应超过区间容许值Emax=tgs S=2.57 x0.32%=0.82%, 6 家均在

24、此范围内。实验证明这是一种可行的方法。辽宁省计量科学研究院和中国计量科学研究院为了提高超声流量计在线校准使用中流 量计,联合实验研究外夹装换能器安装偏差,介质温度(k 温)变化,管道壁厚偏差三方面影响59。实验对象是DN300反射式换能器安装超声流量计,论文称:换能器偏离标准位置, 误差曲线均下移,偏离越多,误差越大; 温度偏离设定值或增或减, 误差曲线均向负方偏 移;管壁增厚测量误差向负变化,壁厚减薄则向正变化。我们可以从图上读得:换能器偏离规定位置土 2mm误差变化在-(0.92.3)%之间;温度偏离设定值土 5 C,误差变化在 (-1.42.0)%之间;管壁厚 4.5mm,增厚0.4mm

25、,误差变化-0.8%左右,减薄0.4mm,误差 变化 +0.9%左右。利用超声流量计测量声速在线检测记录原油密度变化北京昌明技术有限公司研究测介质声速 (声阻抗 )与密度、 黏度的函数关系, 以期用多声道超声流量计在测量原油时, 在 线实时监测温度、密度对计量准确度的影响,保证原油准确计量60。本课题以5声道Z型声道布置超声流量计测试 3 种油品,获得不同温度下各油品与声速变化的关系。 研究结果表明: 测量声速求取油品有足够的分辨力; 管道测量段截面不同部位相应的声速有差异, 所以 应该以管截面平均声速来表达管道内平均声速;下一步尚需做与其他密度测量法(如实验室密度测量,在线密度计量测量 )

26、配合参照实验验证工作,使本方法更为可信。高压下超声流量计测量准确度受压力变化影响的研究台湾中油公司炼制研究所, 工业技术研究院量测中心, 台湾中油公司天然气事业部联合研究多声道超声流量计在高压下受 压力变化的测量误差变化 42。在高压空气闭合循环回路标准表法流量标准装置上, 用 4 台并 联DN150mr多声道超声流量计校准300mm多声道超声流量计,测试在20bar和50bar之间仪表误差变化,两者之间误差变化约为 0.2%。笔者认为本研究中标准表同样是超声流量计, 同样受压力变化影响, 不像音速喷嘴作标准表时只要压力超过临界压力, 是不受影响的。 文 章未曾提及讨论超声流量计标准表同样受压

27、力影响问题。超声流量计计量橇不确定度评估近年我过进口近千台欧美大口径多声道超声流量计计量橇装系统, 但一直未对其作系统不确定评估, 中国石油集团工程设计有限责任公司西 南分公司, 国家原油大流量计量站南京天然气分站联合开展对其作不确定度评估工作39 。天然气计量是组合量测量, 涉及到流量测量,压力测量,温度测量, 物性参数测量以及组分分 析,本课题把复杂的系统不确定度评估, 经分析和推导提出实用的计算公式, 以便推广计量 橇不确定度评估工作。论文最后列举以 300 仪表在 3 种不同配置系统 (配置在线色谱仪计量 方法,使用离线分析方法,使用在线色谱仪数据赋值方法 )作不确定度评估示例,得出符

28、合GB/T18603天然气计量系统技术要求规定A级1%要求的结论。未阐介超声流量计的论文, 还有在流量标准装置上切换相互核对 14 ,居民户用超声燃气 表的开发 50和大口径超声流量计几何尺寸测量 65 各一篇。3.4 电磁流量计涉及电磁流量计的论文有 5 篇。电磁流量计衬里和电极表面粗糙度对仪表性能影能影响和改进 40 浦瑞斯仪表 (上海 ) 有限公司的论文首先分析了浆液噪声、 流动噪声和高端流速噪声 3种流体噪声形成机理。 然 后以使用实践中发现高雷诺数流速下, 衬里粗糙度影响测量误差的实例, 说明衬里和电极粗 糙度对流体噪声的影响,提出衬里要用低粗糙度模塑 PDF塑料(模具要达到镜面光)

29、,电极要用电化学抛光和钝化工艺,达到镜面光。衬里材料应按流速选用,橡胶衬里只能用于1012m/s 以下流速。电磁流量计的干法校准 12 宁波市计量测试研究院和浙江大学流体动力及机电系统 国家重点实验室联合提出中大口径电磁流量干法校准的应用研究报告。近年浙江大学开展采用“边界法向磁通”逐点测量的方法,研究干法校准技术。文章阐述干法校准原理,管壁法 向磁通密度测量法、 传感器灵敏系数计算等基本方法。以2台中口径DN200样机作干法校准和实流校准作比较,试验结果两者的灵敏度系数相对误差不超过0.5%。本研究将推动干法校准进入实际应用,在制订校准规范时提供依据。笔者认为如按日本工业标准JIS B755

30、4-1997 所述干法校准,“应测量管内多点的磁通密度, 取加权平均值来确定代表值” ,“边 界法向磁通”测量法与其差异如何,未予探讨,似应进一步研究。电磁流量计的极化电压处理 49 开封仪表有限公司著文简要分析极化电压形成的原 因,然后列举了两个应用案例,一台 DN1 00仪表在水流量校验台上测得两极极化电压相差 94.7mV,呈现仪表零点上波动大;另一台为测量水煤浆 DN300仪表,其电极采用碳化钨镀复 的不锈钢电极,以增加耐磨性和降低浆液噪声,然而两电极极化电压差值高达280mV在使用该厂研发的“极化电压消除器”接入电极电路,极化电压差值降低到17mV解决了故障。但该文未进一步阐明该“消

31、除器”性能参数等任何信息。励磁线圈材料的选择 开封仪表有限公司在 45 一文中,分析了当前常用励磁线圈各 品种漆包线优缺点后,选择“复合自粘”漆包线,它具有所绕制线圈更为小巧,尺寸趋于一 致。另有一篇电磁流量计和涡轮流量计组合为水流量传递标准,前文2 已有所述。3.5 科里奥利质量流量计涉及科里奥利质量流量计(下称CMF)的论文有6篇。在液化天然气(LNG)加气机上的应用我国LNG加气机现状和发展方向55中国测试技术研究院著文论述了这一主题。目前成都、重庆、北京、南京国内主流企业占有90%以上加气机市场,且有出口南亚、东南亚国家。LNG加气机中应用最好的计量仪表是CMF它与常用 CMF相比,介

32、质温度较低(-120-160) C,因LNG易气化而含有气体。目前国内LNG加气机用CMF主要采用国外品牌(高准公 司、Endress+Hauser)的仪表,迫切需要研制开发国内品牌。LNG加气机仅有企业产品标准,尚缺国家(或行业)标准及国家检定规程,亟待制定。文章述介了 LNG加气机的工作原理和质 量法计量检定法及其系统;论述流量计量关键问题外,还列出加气机回气问题、加气/回气检测、汽车储瓶相关问题;提出LNG加气机今后研究工作方向,法规化管理,CMF国产化,研究检定新方法、强制检定和产业化等。LNG加气机计量稳定性中国测试技术研究院和成都华厚气谱机电设备股份有限公司联合开展影响LNG加气机

33、计量稳定性的研究78。CMF是直接影响LNG加气机稳定性的主要 原因,造成不稳定的因素有:CMF的零点便宜,因此在运行过程中要定期检查调整,下文53 将进一步论述 CMF在 LNG十量中零点变化的影响; 加液流量大小的影响, 流量过小会 从外界吸收热量而增加气化率, 降低测量准确度; 加气机控制阀的密封性; 加气员工的 操作规范性。CMF零点变化对LNG加气机计量影响53成都华厚气谱机电设备有限公司实测CMF零点变化对LNG加气机计量的影响值。首先分析CMF零点变化的原因,有:介质温度,介质压力,振动,电磁和射频干扰,主要原因是介质温度。实测2台LNG加气机的CMFLNG温度变化所引起的零点变

34、化值,1台进口知名品牌 CMF温度在-99.992 C27.67 C范围内变化,最大零点变化 0.096kg/mm ;台国产 CMF温度在-188.61 C25.27 C范围内变化, 最大零点变化0.218kg/mm。LNG加气机加液全过程流量在1045kg/mm之间,若以全过程平均流量约25kg/mm计算,每0.1kg/mm零点漂移将引起0.4%的测量误差,是不容忽视的。论 文认为,处于低温状态下的CMF出厂校验时零点校准是十分必要的,在现场运行时至少每隔 3 个月要作一次零点检查和调整。的性能改进中国测试技术研究院和四川中测流量科技有限公司联合发表两篇改进CMF性能的论文,在56中论述采用

35、高品质时钟和在 54中论述采用“高速同步采样保持 AD技术”,采用这项 改进措施的新型号 CMF是测量准确度从 0.5级提高到0.2级,零点稳定性从 0.05%提高到 0.03%。另有一篇CMF用作水流量标准装置比对的传递标准,前文2已有所述。3.6 涡轮叶轮流量计 涉及涡轮、叶轮流量计的论文有 6篇。螺叶式水表性能研究 43 杭州市质量技术监督检测院、 中国计量学院计量测试工程学 院和浙江宁波水表股份有限公司联合开展对WS-80型垂直螺叶式水表计量特性的数值模拟研究。研究表明数值模拟方法对研究垂直螺叶水表内部流动的复杂现象是行之有效的,具有重要的应用价值,对仪表结构设计具有指导意义。涡轮流量

36、计性能的 CFD 仿真研究 天津大学过程检测与控制重点实验室开展叶轮顶 隙尺寸对DN10涡轮流量计受液体黏度影响的CFD仿真研究51。通过研究,适当增大叶片顶端间隙, 实现了叶轮参数的定量优化, 并从叶轮尾部流场、 叶片表面压力场及叶轮受力情况 等方面,分析了不同叶轮顶端间隙对叶轮性能产生影响的机理。导流体和叶轮有较强作用的涡轮流量计CFD仿真研究天津大学电气与自动化工程学院对导流体和叶轮强作用DN10液体涡轮流量计进行研究52。分别采用多重参考坐标系(MRF)方法和滑动网格方法,对涡轮流量计内部流场作CFD仿真,计算了仿真仪表系数。结果表明: 采用滑移网络方法对内部流场仿真更合理, 仿真仪表

37、系数和线性度与实验结果相比 更准确。另有 3 篇系涡轮流量计用作流量标准装置比对传递标准或标准表2,15,33 ,其中 2 , 15前文已有所述。3.7 浮子流量计涉及浮子流量计的论文有 3篇。孔板浮子流量计的 CFD仿真天津大学电气与自动化工程学院和石家庄铁路职业技术学院联合发表孔板浮子流量计仿真设计的论文 48 。孔板浮子流量计亦称浮塞流量计, 流量 测量元件由孔板与锥形浮塞组成。文章全面介绍了利用 Gambit 和 Fluent 软件的设计原理; 仿真设计平台功能和操作流程。通过DN40仪表的仿真设计与实流验证选择了k-co湍流模型利用平台。再仿真 DN50仪表验证软件设计,合力误差均小

38、于1%达到了设计目标。论文认为“此方法与模块设计思想对其他流量测量仪表的设计工作有一定的借鉴意义”。空气标定的浮子流量计测量氦气差异探原北京航天计量测试研究所撰文, 阐述浮子流量计氦气应用中的问题, 探究其原因 41 。选择空气标定刻度满度流量为 1.6m3/h 的 LZB-10 型玻璃锥管浮子流量计,再用氦气校准,温度流量为3.817m3/h ,实际综合修正系数为2.386(=3.817/1.6) ,若按两种气体密度公式修正,则密度修正系数为 2.694 ,两修正系数 相差12.9%(=2.694/2.386-1) X 100%)。分析原因:该仪表属小流量、低雷诺数下运行,是 处于流量系数

39、- 雷诺数关系线中,流量系数随着雷诺数变化线段,流体密度、黏度变化使流 量系数也沿着线段而变。 文章进一步指出 “不同介质流量间进行密度修正的所需黏度相近条 件中的黏度具体指运动黏度而非动力黏度” 。大气采样器中浮子流量计测量误差探原及其解决方案河南省计量科学研究院在探究分析空气污染物大气采样气中浮子流量计测量误差, 找出原因是流量计下游不同阻力负载 造成的, 作实验予以确认提出两个解决方案, 在现场用皂膜流量计现场校正, 或改用带有调 节功能的恒定流量采样器 81 。3.8 容积式流量计涉及容积式流量计的论文有 5 篇。卸菏式螺旋转子流量计 合肥精大仪表股份有限公司研制改进螺旋转子流量计 (

40、 亦称 螺旋齿轮流量计、螺杆流量计 )性能的论文 44 。改进的称作“卸荷式螺旋转子流量计”的螺 旋齿两侧曲面和转轮两端面设置卸荷沟槽, 两齿轮啮合过程中便夹入受挤压介质产生的吸合 作用和运转阻力减少, 降低噪声, 增强旋转灵活性; 转轮两端面卸荷沟槽同样地减少与盖板 之间吸合作用和运转阻力, 有效地消除运行时的卡滞现象。 这些改进措施, 使 0.5 级准确度 仪表的范围度从 1: 5 提高到 1: 10。另有 4 篇是在流量标准装置中用作标准表 5 ,10或比对装置的传递标准 76 ,其中 5 , 10 前文已述。3.9 热式家用燃气热能表山东省计量科学研究院为研究进口称作“新型微热量燃气表

41、”注的性能,阐述所研制测试该仪表受环境温度影响的专用燃气表温度试验装置 38。文章首先介绍微热能燃气表的工作 原理,它检测流量和燃气阻分两个参量,由CMOS!成电路组成热分布式薄膜型热流量传感件检测流量,检测温差剖定燃气组分以计算天然气热量,两者相乘求得燃气表计量的热能。 然后阐介温度试验装置的组成: 通过管路相连接的稳压气源、 标准表、 空调系统及高低温试 验箱。 高低温试验箱内可装多台被检表, 被检表上游箱内管路安装空调系统, 空调系统具有 独特的换热功能。 装置具有在高低温条件下对燃气表进行试验, 使燃气表入口气体温度与高 低箱温度同步达到-25 C或55C(国际建议OIML R137规

42、定)的要求。3.10 旋进旋涡流量计天信仪表集团有限公司阐述旋进旋涡流量计在煤层气流量测量应用中出现的问题6 。文章首先阐述煤层气有含水量大、 杂质多、 流量测量工艺流程特殊等特点, 分析可选用流量 计品种,有孔板流量计、 涡轮流量计和旋进旋涡流量计, 认为旋进旋涡流量计最适应。 在应 用过程中出现系统从“排空”切换进入到集输管网时,流量计“憋压” ,计量呈“虚高”现 象。试验几种排除故障的措施,最后采取管系配置弯管的方法,排除故障。4 其他参数测量其他参数测量的论文有 3篇。油水两相流流型辨识 75 重庆市计量质量检测研究院论述用电容传感器辨认小管 径油水两相流流型。两相流测量系统由内径 3

43、.1和4.0mm玻璃管、电容传感器、压力传感器、 高速摄象机、 数据采集单位和计算机等组成。 阐述了电容传感器信号特征的提取, 流型分类 器的设计和流型辨识过程。实验介质为零号柴油和水,两者流量范围均为2625ml/m。成功辨识出六种典型流型,即塞状流、水基泡状流、油基泡状流、油核环状流、水核环状流、 层状流。流型辨识准确率在 88%以上。CEM睬样技术分析和PM2.5监测河南省计量科学研究院发表分析烟气排放连续监测系统(CEMS采样技术和PM2.5(空气动力学直径w 2.5卩m的大气颗粒物)监测问题的论文 旳。 注:按国家计量检定规程JJG225-2001热能表规定,为避免与已通用的“热量计

44、(calorimeter)”混淆,应采用“热能表”,原名称应改为“新型微热能燃气表”。首先阐述CEMST景和系统结构组成,分析比较3种CEMS采样方法,即:直接抽取法(又称完全抽取法),稀释抽取法和直接测量法的各自优缺点,应根据实际使用条件选择。PM2.5的监测有3种方法:重量法(可参阅下文79) , B射线吸收法和微量振荡天平法。最后阐述CEMS现场校准的重要意义,提出要开展定期现场校准。粉尘浓度校准和不确定度分析河南省计量科学研究院论述粉尘浓度测量仪校准方法和测量不确定度分析79。首先简要描述校准装置的测量原理和系统组成,系统包括空压机、冷干机、粉尘溶胶发生装置和混匀箱,在混匀箱内产生均匀

45、、稳定的流场,标准粉尘分两路从箱内送出,一路送待测粉尘仪,另一路由风机经标准采样头、流量计抽吸,标准采样头接 至滤膜采样头。对比滤膜称重得到的粉尘浓度,校准待测粉尘仪实测浓度。粉尘仪的校准最终可溯源到质量。文章的后半部详细论证测量结果的不确定度评论,不确定度来源分析,并实例列举各分量标准不确定度计算,得出扩展不确定度为5.2%(k=2)。结论认为该校准方法可作为粉尘仪的校准方法,对呼吸粉尘仪的校准提供技术支持,为PM2.5的检定方法研究打下基础。5结束语前文分析了论文状况,论文集82篇文章中述评了 57篇(占69.5%),从中可以看出流量计量、检定和监督业界若干关注领域和研究热点。建立、改进、

46、提高流量标准装置仍然受到十分重视,视野从实验室固定装置拓展到现场校准/检定3,58 59 69和移动式装置10,15, 32。装置的实流介质已从常温常压的水油和空气,扩展到热水,高压空气,天然气,又进一步发展到低温(-162 C )液化天然气。液化天然气也建 立起相应装置70。CFD技术已较多应用于流量测量方法和仪表开发研究,论文集已见到8篇43,46,48 51,52,64,71, 72。参考文献一一论文集目录(题目前序号系笔者所加,括号内数字系原文页码)1李传经、郭爱华。低碳时代的流量测量(1)2孟涛、王池、高峰、邢超、陈晓铭。水流量装置比对传递标准设计及实验分析(9)3苗豫生、王华、蔡洁

47、。在线校准大口径流量计的实验验证(14)4李旭、苏彦勋。蒸汽流量标准装置应用中有关压力和温度稳定的问题(17)黄财旺、李皇章、徐雪屏。台湾高压气体流量标准设备与追溯(22)6苏彦勋。用标准流量计法标定大容积地下卧式罐装置(28)7张进明、陈超、刘夷平。钟罩检定中油膜厚度的研究(36)8李少峰、薛贵军、孟宪举、王池、李志高。精度弯管流量计的理论研究和实验验证(41)9詹志杰、沈文新、林志良、马天全。自动活塞式流量时间法水表检定装置的设计(52)10周轶、赵作广、王小伟。城市燃气车载气体流量标准装置(59)11滕文盛、程亚杰、于洋、吴一晨、王海峰、安静秋。质量法液体流量标准装置测量不确定度评定(6

48、3)12汤思孟、胡亮、马俊中。大口径电磁流量计干法校准技术的应用研究(66)13王宏伟、李高峰、朱成义。天然气流量计离线检定过程中的影响因素探讨(73)14宋延勇、郭爱华、王继忠、顾顺凤。实现自核查功能的标准表法气体流量标准装置(80)15王晓刚、张瑛琦、林亮。移动式高压大流量天然气实流检定装置设计与实现(85)16 王凯于、吴水兴、沈文新、卜军。双罗茨标准表法气体流量装置的基本构架(92)17 黄翠芬、李淑爱。流量仪表的现场校准 (96)18 桑晓鸣、万丽芬、耿睿、田一平。临界流喷嘴标准装置检测皮托管实验研究(99)19 向德华、周艳、李宁。一种置换法气体小流量标准装置的研究 (102)20

49、 史振东、李旭、段慧明。热能表检定用热水流量标准装置的不确定度分析(107)21 孙斌、马文涛。基于同步脉冲计数法的流量计仪表系数自动检定系统研究(111)22 龚中字、陈风华、龚磊。风洞型 - 速度面积法气体流量标准装置的研制 (117)23 陈梅、陆科、李 涛。流量标准装置控制系统对测量结果的影响(122)24 王俊涛、桑培勇。可变粘度液体流量标准装置的研究 (125)25 蔡洁、海宁、林峰静。态质量法水流量标准装置校准流量计不确定度分析的讨论(129)26 许翠翠、赵玉敏、朱江、张务铎。热能表热水流量标准装置及取热方式的研究 (134)27 赵万星、廖新、杨有涛、彭蕾、赵开健。量值比对中

50、传递标准稳定性评估及作用(139)28 赵玉敏、朱江、许翠翠、 成琳琳、 王炎。热量表总量检定中实际热量计算方法解析(143)29 赵玉敏、许翠翠、成琳琳、朱江、王炎。热量表检测质量情况汇报 (146)30 陈超、姚新红、梁艳争。用钟罩式气体流量标准装置标定临界流文丘里喷嘴 (149)31 张泽宏、王硕。质量法高压气体流量装置中电子天平的应用研究 (152)32 信彦峰、卜庆娟、桑培勇、贾正红。航空油品流量现场校准装置的设计 (155)33 朱江、朱江、郑志宇、姚依国、高丽、付涛、张务铎、谷祖康。大口径热量表标准装置 比对 (158)34 李东军、张满正、李盛鑫、季文峰。正压mt 法气体流量原级标准装置 (168)35 毛新业。新型节流装置的原理、类型与推广应用 (172)36 吴明清、叶朋、陈国平。气体流量计分界流量划分推荐 (180)37 吴明清、陈国平、张继元。脉冲输出的流量计示值误差计算方法 (184)38 纪建英。微热量式燃气表及其试验装置的研究 (187)39 黄和、徐刚、张福元、朱明。高超声流量计计量橇装系统不确定度评估方法 (194)40 马中元、马博。电磁流量计衬里和电极对流体噪声影响及工艺处理方法的讨论 (201)41 李强、孙凤。举浮子流

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