数字化靶式应力二维流速传感器的设计

在目前流行的几种平面二维流速场测量的方法中,靶式流速仪作为一种应力式的传感器．适用于解决低流速不规则断面的开放流场的测量问题。设计了一种数字化的高精度靶式应力流速传感器,介绍了靶式迎流体探头结构的设计,和变送电路及数字化接口的设计,并用数据分析软件rnadab对采集的原始数据进行线性度分析。一定程度上解决了实体水工模型表面流场测量的问题：     

热消散式流量传感器的建模仿真与研究

根据能量守恒定律和流量测量原理,使用流体计算软件建立了热消散式流量传感器的数学模型并进行了数值分析.模拟了管内传感器与流体的湍流换热过程,计算出在不同流速下的传感器探头温度分布情况,分析了流体温度、传感器封装材料、加热功率以及安装方式对传感器测量精度和适用量程的影响.计算结果对热式流量传感器的设计和优化提供了重要的参考...     

利用动量变化率测量流体质量流量方法的研究

提出了一种通过检测流体动量变化率实现其对质量流量测量的新方法．该方法在垂直于流体流动方向上利用激振器激振流体,在流动下游利用检测传感器测量流体动量变化率,从而完成对流体质量流量的测量．实验研究表明,采用该方法可获得流体质量流量呈线性关系的输出电信号,与所进行的理论分析相一致．讨论了振动振幅对测量输出信号的影响     

脉冲超声互相关测量系统在两相流体流速测量中的应用(英文)

相关流速测量技术正在迅速地发展,它为两相或多相流体流动的测量提供了一种有力的工具。应用超声传感器的相关测量系统有许多显著优点。因而特别适用于工业应用。它没有可动部件,对流动无接触,可在原有工艺管道上安装“夹钳”式传感器。本文作者提出了一种简单的脉冲超声互相关流动测量系统,本系统是基于如下原理工作的:超声波穿越流动的两相流体时被流体进行了随机幅值调制。这一新的系统完全消除了连续式超声波会出现的“驻波”干扰,这种干扰导致互相关流动测量系统的性能恶化。作者还在文中给出了利用脉冲超声系统同时测定液相流速及气相流速的原始实验数据和结果。     

18声道超声流量传感器模型及测量误差

单声道超声流量传感器在选定的流速剖面,采用声脉冲传播路径上流速获取流体线平均速度,从而积算体积流量。为提高超声流量传感器测量精度,对单声道超声流量传感器的测量误差和不确定性进行了深入分析,提出能够精确反映声程线速度的多声道测量方式。根据Gauss积分准则给出一种18声道超声流量传感器换能器结构布局,建立时差式双传感器超声流量测量理论模型。讨论安装角度、轴向位置、轴向角等对传感器性能的影响。该模型应用于某大流量水轮机效率模拟测量工程,测试试验结果与理论模型分析计算结果一致,测量精度显著提高。     

微机化光电三点非侵入流速仪及应用

微机化的光电三点非侵入式流速仪采用光电二极管为传感器．以染色法和小球法 造成水流区域局部透光能力瞬间的急剧变化，来间接测量模型中水流的流速．设计中 采用了微型计算机技术，形成了自动化测量仪器．该流速仪可同时或非同时对流场中 ３个不同（还可根据需要扩展为更多）点处的流速进行测量．测量最大相对误差＜５％． 该流速仪成功地应用于三层阶梯式浇注系统水模拟实验的测量中．     

烟尘微粒排放量的测试研究

探求光与烟尘流体微粒相互作用下的输出与浓度和流速的关系特性,设计应用了光纤传感器测试系统,利用微粒后向散射对浓度和伯努利原理对流速进行实验检测,结果表明在一定范围内输出与浓度和流速成线性关系,证明具开发应用于实践的可行性.     

两相流固体速度测量的改进方法

提出一种气、固两相流的流速测量新方法．首先通过对两个传感器之间的流动噪声输送过程进行分析，建立两个传感器信号之间的数学模型．以此为基础提出流速测量的改进方法．实验结果表明：此方法在两相流流速测量中具有较高的精度和较快的软件运行速度，为两相流流速的在线测量提供了一种有效的手段．     

亚纳米级光纤束位移传感器

提出了一种具有亚纳米级分辨率、低温漂的光纤束位移传感器，该装置以一个载波放大器系统为基础，并且包含消除光源功率起伏的技术。该传感器达到的噪声电平０．０３ｎｍ，通过对同一靶子的两上不同传感器在４×１０＾３ｓ（６７ｍｉｎ）时间内的输出的比较，估算出稳定度。两传感器的光纤束末端跟靶面间相对位移在４００ｎｍ范围内变化，它依赖于环境２温度２℃的变动量。不管怎样，１小时以上的测量，两传感器系统间输出的差值都在     

峰值渡越时间法测气固两相流流量

提出了一种测量气固两相流流量的方法———峰值渡越时间法 ,即利用一流团流过上下游两个传感器时所引起的输出时间差来测流速 ,并利用 80 98单片机予以实现 ,同时给出了噪声发生器对比试验结果 .结果表明 ,用峰值渡越时间法测量柱塞状流体流量 ,响应时间不超过 1s ,精度可达 1% .     

超声波流量计测流精度的实验研究

为了检验超声波流量计的测流精度,特将国产的LCJ型与美国ORE公司的7500型两种超声波流量计进行对比实验。为此,建立了管道测流实验平台,在管道出口3.1 m处交叉安装了两对超声波传感器,进行了不同流量重复对比实验,并应用小波分析对实验数据进行分析比较。实验结果表明,国产LCJ型超声波流量计较美国ORE公司的7500型超声波流量计有更高的分辨率和测流精度,且操作简单。     

基于虚拟仪器的超声Doppler管道低流速测量

传统的超声Doppler流量计在管道流量测量中会遇到无法判断流速方向和低流速测量困难等问题。该文基于虚拟仪器平台,将Doppler信号解调到15kHz的中心频率,并运用Zoom-FFT算法对其进行高精度选带频谱分析,然后进行加权平均频率估计,得到被测流体的平均流速及方向,实现了一个新的超声Doppler流量测量系统。超声波探头外夹安装在充满流体介质的不锈钢管道上进行流量测量,实验结果表明该系统不仅可以正确分辨流速方向,还能测量低达0.02m/s的流速,在判断流速方向和低流速测量上比传统超声Doppler流量计更为有效。     

超声多普勒流量计实现分区流速测量的方法研究

为了扩展超声波多普勒测量方法的功能并提高超声多普勒流量计的测量精度,提出了可以实现流通区域内流体速度分布测量的分区流速测量方法。采用超声波交叉域法,对声束的发射与接收进行汇聚,使汉速信息集中在流场中十几毫米到数毫米的区域范围内;采用了发射、接收换能器,让声束的交叉域分布在描述流场特性的地方,实现了流场的分区流速测量。扩展了超声波多普勒方法的功能,若对分区流速进行积分处理就可获得流量,为提高超声多普     

可逆式孔板流量计和可变式孔板流量计

分析了可逆式孔板流量计和可变式孔板流量计的设计原理和实验结果。前者与流体流动方向无关,后者低速流的测量精度高。高速流的压头损失较小,是具有一定实用价值的新型孔板流量计。     

插入式电磁流量计信号作用范围的研究

运用计算流体力学(CFD)方法,对插入式电磁流量计插入大口径管道的探头进行三维仿真实验,研究两电极在管道中采集到的有效信号的范围。提出了用于表征真实信号作用的等效信号范围的概念和确定方法,得出了插入式电磁流量计采集到的等效信号范围是由自身硬件结构决定而不随来流速度变化的结论,为通过CFD定量分析插入式电磁流量计管内流场变化奠定了基础。     

非轴对称速度分布简化模型及其在电磁流量计数值计算中的应用

本文提出一种能够近似地描述圆管内湍流速度分布的简化模型,并以此为基础,对于非轴对称流速分布对电磁流量计输出信号的影响进行了数值计算。计算结果与仪表实际使用中所反映出来的情况基本吻合。因此,本文的研究结果不仅有一定的理论意义,而且对于电磁流量计的安装、校准以及结构设计具有实用参考价值。     

植被覆盖的河道水流纵向流速垂向分布

为研究天然湿地灌木植被群落交错区植被特征参数垂向变化对水流流速垂向分布的影响,进行了室内实验。在室内水槽种植灌木植被和灌木-草本植被,沿纵向方向设置5个监测断面,垂向布设若干测点,利用Doppler流速仪测量纵向流速,比较分析单一灌木植被群落和群落交错区内纵向流速垂向分布规律。结果表明:植被之间水流纵向流速垂向分布近似为双曲线;植被冠层以上流速垂向分布符合幂函数曲线。     

浮子流量计三维湍流流场的数值研究

依据湍流模式理论以及计算流体力学(CFD)，实现了对浮子流量计三维湍流流场的数值研究，提出利用“浮子受力平衡度误差分析法”控制计算精度，通过对流量计速度场、压力场的数值研究，获得浮子受力及流量计的流量值，通过数值模拟与物理实验的对比，得出模拟计算的流量最大满度误差为3．4％，平均满度误差为1．77％，而经典设计流量最大满度误差为23．7％，平均满度误差为8．9％。     

纺锤体流量计流场的数值模拟

介绍了一种新型的节流式差压流量计——纺锤体流量计,推导了差压式流量计的一般理论以及用于纺锤体流量计的具体形式,并对纺锤体流量计的流动特性进行了数值模拟.结果表明,在来流规则和畸变情况下,纺锤体等直径段部分均能很好地形成环形槽道流动,使测量重复性和精确度得到大幅提高成为可能;同时,由于完全避免了流动分离,与孔板流量计相比,压力损失与所得差压之比小得多,在高雷诺数下尤为明显.实验结果验证了数值模拟的可靠性.     

掺氢天然气管路结构对超声波流量计适应性计算流体力学仿真研究

氢气是实现降低温室气体排放的潜在能源载体。氢气输送是阻碍氢能大规模应用的薄弱环节。而掺氢天然气管路是实现氢气大规模、长距离、低成本输送的高效途径。但氢气掺入天然气会导致流速,压力等参数发生变化,影响超声波流量计的性能。因此,研究氢气和天然气的掺混过程及超声波流量计的适应性是很有必要的。本文构建T型管、单螺旋管、单螺旋+前收缩管掺混管路的三维模型,使用CFD方法分析管路结构和掺氢比对流场氢气浓度和混合气体速度分布规律的影响。通过比较,5%掺氢体积比时C型掺混管路为最佳模型,掺混均匀时的氢气摩尔分数约为4.92%;并分析超声波流量计的适应性,进而推荐具体安装位置。此研究内容为超声波流量计在掺氢天然气精确计量方面提供了参考。