文档介绍：2010 级研究生答辩报告燃气流量计现场检定装置的研制目录装置研制的背景和意义装置研制的背景和意义一超声波流量计测量原理超声波流量计测量原理二检定装置的整体设计检定装置的整体设计三软件和硬件设计软件和硬件设计四装置试验数据处理装置试验数据处理五结论和展望结论和展望六六六一装置研究的背景和意义返回目录 1. 课题研究的背景和意义随着燃气使用的不断推广,气体流量计的使用也越来越多。为了保证气体流量计的正常工作, 需要对流量计进行定期校准,通常将气体流量计拆卸下来送到检定机构进行校准,需要 3~10 天时间,而工业上往往要求燃气能够连续供应,将气体流量计拆卸下来送到检定机构进行校准,不仅耽误正常供气,还会因为计量误差而产生纠纷, 所以急需研制一套能够适应我国现状的流量计现场检定装置。对计量机构来说,可以将某个地区的流量计检定周期统一起来,集中进行检定,防止漏检、重检,节省人力和时间。 2. 研究现状(1)国际现状。加拿大输气校验公司研制出天然气校验装置,精度可达 % ;美国的康乐创、德国的 E+H 公司和荷兰的公司也相继开发出利用超声波对气体流量计进行现场校准。(2)国内现状。我国在国家原油大流量计量站和大庆油田建立了移动标准音速喷嘴装置,可用来在线检定气体超声流量计、文丘里流量计和标准孔板流量计等,由于该装置运行成本高,检定费用高昂,所以目前主要用于在线检定大口径流量计。 3. 本装置研究的必要性和预期目标: 虽然气体流量计在线检定在我国一些大型管道上已经实现,但是对于小型企业来说,管道内部压力较低(低于 ),现有的装置不能满足低压环境下测量的要求。本课题预计完成的技术指标: ?测量的介质范围:天然气、空气?流速范围:( ~30 ) m/s ?使用压力下限: ?扩展不确定度要求现场条件下: % k=2( 带有标准直管段时) ,实验室条件: % k=2 二超声波流量计的测量原理超声波流量计测量原理传播速度差法(包括时差法、频差法、相差法等) 多普勒法波束偏移法相关法噪声法精确度高,但代价高方法简单,设备价格便宜,但准确度低固体颗粒、悬浮物流速低时,降低灵敏度时差法超声波流量计工作原理 A Bθ Lv D 超声波流量计测量原理示意图θvc θD cos sin /t 1+ =θvc θD cos - sin /t 2= θv-c θ Dvctg t-tt 2 cos 2Δ 2 12??θ Dctg tcv2 Δ 2?超声波顺流传播时间: 超声波逆流传播时间: 则超声波沿管道顺流和逆流的传播时间差为: 由于 c>>v, 得到 D为管道内径; L为超声波传播距离; θ为换能器与超声波波束夹角; V为管道中介质横向速度; 三现场检定装置的整体设计现场检定装置原理图双声道超声波换能器安装专用座标准管段信息采集器电脑终端被检流量计管网超声波流量计输出 1 . 标准流量计的安装步骤: 收集现场数据选择合适的变送器和换能器安装位置对安装换能器管道表面处理进入安装菜单收集现场数据建立现场输入管道参数输入管道介质参数调用换能器安装程序将换能器与变送器连接对安装的换能器进行自检,调节信号 Z型安装方式 V型安装方式 X型安装方式 2 .换能器安装方式选择及示意图换能器在管道上的安装方式根据换能器之间的相对位置和夹角的不同可以分为直射式(Z型)、反射式( V型)和 X 型安装方式。