薛一鸣[1]2000年在《液体密度计量装置的研制与开发》文中研究说明本文通过研究比较各种液体密度测量方法，确定了振动管式密度测量方案，在此基础上开发了液体密度测量装置。借助功率谱、频率响应来分析振动管特性，为传感器设计提供了有效的手段，设计了移相电路、稳幅电路，实现了以振动管固有频率为振动频率的稳定自激振荡，同时还设计了精密计频电路与相应的软件。本文将恒温控制引入密度计量装置，采用了模糊控制算法并设计了相应的模糊控制器及以半导体加热制冷元件为核心的PWM温控电路。 装置经中国计量科学研究院检定，达到了设计要求。
顾英姿[2]2007年在《基于液体静力称量法的密度测量研究》文中研究指明固体密度基准(单晶硅球)的密度准确度很高，这就要求高准确度的密度量值传递系统——静力称量系统来进行密度量值传递。为了提高测量的准确度，量传系统的组成结构、性能指标均需进行以减小测量误差为目标的特别设计：本文研制了一套特殊的吊挂系统，可以同时置放三个固态物体，利用一套机械结构来控制标准和待测样品的上下运动，以实现在一次测量中得到标准和待测样品所受到的浮力值，减小由于液体温度、液面高度、液体密度等因素的变化导致的测量结果不确定度的增加；由于电机工作时会释放一定的热量，而温度对密度测量的准确度有较大影响，为了减少热源，尽可能保持稳定的环境温度，本文通过巧妙的机械设计，仅使用两个步进电机就完成了四部分八个升降动作的控制，这也是本实验装置设计的一个难点；称量系统是本系统的关键部分，为了消除人为参与对测量结果的影响，本文通过对高精度比较器AX1005的技术改造实现了砝码的自动加载和卸载，从而建成了一套高准确度、全自动的称量系统。固体标准和待测样品轮换测量以及砝码的自动转换加载均是通过控制步进电机的转动来实现的。在实验过程中，采用人工控制非常复杂，而且容易出错，为了减小人员操作带给系统测量结果的不确定度，我们采用Visual Basic语言编写步进电机的控制程序，实现了测量的自动化控制。空气密度的实时测量在精密测量中也十分重要，为了准确测量天平称量室内的空气密度，将温度传感器、湿度传感器和大气压力传感器分别放入到天平防风罩中接近称量室的位置，传感器输出的电压信号接入数据采集卡中，编写了数据采集和空气密度计算的应用程序，实现了空气密度的自动化测量。实验研究是本论文的另一个重要组成部分。通过分析影响测量结果不确定度的各个分量可以发现，温度、压力、空气密度和弯月面力都会影响测量结果的准确度，而其中由液体表面张力作用产生的弯月面力是最大的一项。由于不同液体的表面张力系数不同，实验选用了纯水和纯酒精两种工作液体进行固体密度的测定实验，通过分析实验结果发现表面张力系数小的液体(纯酒精)测量结果的分散性要小于表面张力大的液体(纯水)。因此，作为工作液体，为了提高测量结果的准确度应该尽可能选用表面张力系数小的液体。除了弯月面力以外，固体质量、固体体积、温度、空气密度都会影响测量结果的不确定度，在保证实验设备的性能和实验环境稳定的基础上，减小弯月面力提高测量结果准确度的关键。论文的最后提出了减小弯月面力影响的几种方法，然而如何通过分析接触面的形状来精确计算出弯月面力的大小以减小其对测量结果的影响仍是今后应该重点研究的方向。
陈超云[3]2016年在《基于压力悬浮法的单晶硅密度差值精密计量装置研究》文中研究指明密度作为计量领域导出物理量,是国际贸易计量、民生计量中必不可少的计量物理量。单晶硅晶体是设立固体密度计量基准的最佳材料,同时也是阿伏伽德罗常数NA计算的首选材料。因此本课题基于压力悬浮法设计了单晶硅球密度差值精密计量系统。单晶硅球密度差值计量系统能够精确测量单晶硅球间密度差异,实现密度值的等精度量值传递,同时为NA计算的单晶硅材料选择提供依据。本课题研究的主要内容如下:1.回顾了国内外单晶硅密度计量现状,分析了“静力称重法”、“磁力悬浮法”、“压力悬浮法”三种密度差值测量方法的优缺点,采用压力悬浮法(PFM)测量单晶硅密度差值,为单晶硅密度差值的精密测量提供理论依据。2.分析了系统的测量原理,并设计了一种单晶硅球密度差值测量装置,包括:密度比较容器、温度控制系统、压力控制系统、电荷耦合元件(CCD)图像采集模块等。针对测量装置高精密测量要求,研究了温度、压力和CCD图像识别模块的计量精度特性。3.单晶硅球放置于含有三溴丙烷和二溴乙烷的混合工作液体(WL-2329)中,利用振动管式密度计测量、计算工作液体热胀系数;设计了一种工作液体的压缩系数计算方法,并且分析了工作液体压缩热效应的影响。4.对单晶硅球间密度差值测量试验,分析测量结果和系统的不确定度分量,对测量不确定度进行评定,其相对标准不确定度为1.51×10-7,表明压力悬浮法具有高密度分辨率。
李亚裕, 张伟, 石纪民[4]2005年在《液氧密度标准计量装置的研制》文中认为研制的液氧密度标准计量装置主要由液氧容器、专用恒温器、测控系统、质量测量系统、PC机组成。分析和评定了温度测量不准确度,考核了液氧密度计量装置的性能。液氧密度标准计量装置在温度 90~100K、压力 0. 1~0. 6MPa条件下,其扩展不确定度 (K=3)沸点条件下不大于 0.3kg/m3,沸点之外不大于 0.5kg/m3。
王连第, 胡年忠, 贺平, 孙福刚[5]1992年在《密度法测量含水率》文中研究说明本文扼要介绍密度法测含水的油田井站计量装置的结构及工作原理,并着重于误差分析及阐述实现这一方案的技术关键。
刘瑞敏, 李亚裕, 陈鸿彦, 许瑞良, 沈民[6]2000年在《液氧密度标准计量装置》文中提出研制了一种液氧密度标准计量装置 ,介绍了其测量原理、装置流程及性能实验结果。分析了该装置的不确定度 ,并与国际水平进行了比较
彭岗桂[7]2015年在《单井称重式自动计量装置设计与分析》文中研究说明油井产量计量是指计量单井油、气和液产出物的日产量,它是油田开采的第一次计量,它对于掌握油藏动态变化和制定后续开采方案具有重大的指导意义。目前国内外主要的油井计量方法有玻璃管液面计量、翻斗计量、三相分离体积计量、示功图法量油和不分离计量等。单井计量有许多难点,流体是多相间歇来液,介质复杂(砂、蜡和气体),油水比例检测困难。故单井计量需找到可靠和简便的计量方法。首先,调研油井计量方法和计量装置的相关资料,了解国内外油井计量的发展现状。虽然单井计量难度大,但是称重式自动计量方法,精度高,自动化程度高,可靠性好,故单井计量宜选用称重计量。然后,针对机抽井间歇性出液的特点,本文采用单井称重式自动计量装置,设计出称重式自动计量装置的结构和计量方案。该计量装置结构包括三大系统：罐体、计量系统、排液阀控制系统；计量方案采用柱锥式气液旋流分离器称重计量。设计出单井称重式自动计量装置的主要结构尺寸,并校核强度。其次,单井称重式自动计量装置的核心部件是柱锥式气液旋流分离器,根据计算流体力学的数值计算方法,采用FLUENT软件对旋流分离器进行液体单相流场仿真。通过分析柱锥式气液旋流分离器内部液体单相流场的分布规律,为气液两相流场仿真打下基础。由于气体对单井称重式自动计量装置计量有影响,故采用FLUENT软件对单井称重式自动计量装置的核心部件旋流分离器进行气液两相流场数值模拟。通过分析流场的速度分布、压力分布和流体浓度分布,优选出柱锥式气液旋流分离器相应的结构尺寸,为称重计量提供有利条件。最后,分析称重计量装置的控制步骤,选择了西门子S7-200系列,并选择了相关模块,通过PLC梯形图和上位机界面,实现了称重计量装置的自动计量。
于琦[8]2013年在《空分流体低温下密度测量及临界特性研究》文中指出在空气分离领域中通常利用低温精馏方法获取纯氮、纯氧、纯氩以及稀有气体等。空气组分的热物理性质是空分设备设计及流程设计的基础，直接影响到整个系统运行的可靠性。随着钢铁冶金和煤化工等行业对空气产品需求的增长，空分设备已向超大型化和低能耗化方向发展，因此对于热物性的精度提出了更高的要求。为了建立高精度宽范围的空分物性数据库，本文以补充匮乏区域热力学性质实验数据和提高临界区域计算精度为目标开展了以下工作：1.空分流体纯质组分文献实验数据总结与处理足够数量和高质量的实验数据是发展经验型或者半经验型状态方程的前提和保障。p-ρ-T数据作为可直接实验测量的物性参量揭示了流体的热力学性质基本规律，对于描述流体的存在状态，推导计算其他热物理性质如焓、比热容、压缩系数等具有重要作用。通过文献调研工作获取了大量关于纯氮、纯氧和纯氩的p-ρ-T实验测量值、实验关联式和状态方程。根据收集到的实验数据绘制了数据分布图，界定了实验数据匮乏区域，并且根据文献报道的各参量测量不确定度，分析了实验数据误差。2.开发空气组分热力性质计算软件AirP基于亥姆霍兹自由能形式的状态方程和热力学关系式，开发了用于计算宽范围内空气组分热力学性质的计算机软件AirP。软件以擅长科学计算的Fortran语言编写大运算量的计算核心，以擅长设计操作界面的Visual Basic. Net语言来开发简单易用的可视化界面。利用该软件可以方便地选择输入输出参数的种类和单位制计算从三相点至500K温区、熔化压力至100MPa压力范围内的多种空分流体（N_2、O_2、Ar、Ne、CO_2等）的热力学性质。3.搭建介电常数法低温流体密度测量实验台该测量系统由五个部分组成：充排气体连接管路、电容测量与采集部分、温度测量与控制部分、压力测量部分和真空部分。适用温度测量范围为80K~320K，压力测量范围为0~3MPa，温度和压力测量不确定度分别为5mK和350Pa（量程7MPa）。该系统可用于补充空分流体文献调研所确定的空白区域内的p-ρ-T数据，从而形成更完整的参考物性数据库，也可用于研究气液相平衡态时气液比例以及混合物的热物性。4.实验结果及分析利用上述介电常数法低温流体密度测量系统沿多条等温线测量了纯氮和纯氩的p-ρ-T数据，并以表格形式给出了测量结果。将实验结果与文献实验数据及亥姆霍兹能状态方程的计算值进行比较，给出了实验数据的相对平均绝对偏差约为4%。综合考虑微电容测试电路的精度、温度和压力测量的不确定度，利用误差传递高斯定律计算得到密度测量总不确定度约为4.5×10-3。5.空分流体的临界热力学性质描述空分流程中物料流体必然经历气液相变，因此临界现象不可回避。物质在临界点附近存在强烈的密度涨落，多数热力学性质在临界区变得十分复杂，由于平均场理论和经典状态方程不考虑密度涨落，因此用其描述临界现象存在很大的误差。本文通过拟合临界区域高精度实验数据，给出普适的临界指数数据定量地描述多种流体在临界点及临界区域的性质。提出利用格鲁尼森数检验新发展的状态方程的热力学完善性，尤其是其在临界点附近的正确性。
李兰竹[9]2012年在《探井压裂后高效排液及计量技术研究》文中研究说明目前探井在试油过程中存在试油效率低、工人劳动强度大、计量不准确等一系列问题，为解决以上问题，开展了探井压裂后高效排液技术的研究。针对抽油泵举升时存在的冲程损失大、抽油泵漏量失大的问题，设计研制了超长冲程抽油泵，通过延长冲程长度，提高冲程利用率和抽油泵的充满系数，达到提高抽油泵泵效和试油效率的目的；针对有杆泵系统试油导致的工人劳动强度增大、安全性能低的问题，研制开发了连续排液装置，该装置可连续自动运行、无需人工值守，达到降低工人劳动强度，增加试油工作的安全性的目的；针对计量工作量大、不准确的问题，设计研发了连续计量装置，改变目前依靠人工计量的局面，推进了油田自动化、数字化的建设，实现油、气、水三相的准确计量。同时，该技术配套应用压裂后抽油泵专用防气装置、防偏减磨装置，减少气体及杆管偏磨影响，实现了压裂抽汲一体化，缩短了排液周期。在完成了设计、样件加工及室内试验的基础上开展了现场试验，超长冲程高效排液技术设计冲程长度12m，现场应用3口井，与同层位的邻井的试油结果相比，泵效显著提高。通过该研究，提高了探井的试油效率，真实反映了地层的供液能力，满足了目前各类试采探井的需求，为不同类型的探井高效、快速排液提供了强有力的技术支撑，具有良好的应用前景。
周清华[10]1992年在《单井计量装置简介》文中研究说明一、单井计量装置的组成及特点1.装置的组成单井油气水三组份计量装置(简称单井计量装置),是在原油井两相分离器及腰轮(齿轮)流量计、掺水流量计及孔板压差计的基础上,配以单管振动密度计,压差、压力、温度变送器及工业控制机等仪表组成的。是压力分离法进行气液两相计量的发展。它的核心,是由动态密度计完成混合液的密度测试进而求得混合液的含水率,并配以专用微型计算机(MC-51单片机)接收各传感器发来的信号,按编制好的数学模型进行数据处理,实时显示动态参数,并将计算结果在打印机上以汉化报表方式输出。
参考文献：
[1]. 液体密度计量装置的研制与开发[D]. 薛一鸣. 中国农业大学. 2000
[2]. 基于液体静力称量法的密度测量研究[D]. 顾英姿. 中国计量科学研究院. 2007
[3]. 基于压力悬浮法的单晶硅密度差值精密计量装置研究[D]. 陈超云. 中国计量大学. 2016
[4]. 液氧密度标准计量装置的研制[J]. 李亚裕, 张伟, 石纪民. 低温工程. 2005
[5]. 密度法测量含水率[J]. 王连第, 胡年忠, 贺平, 孙福刚. 黑龙江自动化技术与应用. 1992
[6]. 液氧密度标准计量装置[J]. 刘瑞敏, 李亚裕, 陈鸿彦, 许瑞良, 沈民. 低温工程. 2000
[7]. 单井称重式自动计量装置设计与分析[D]. 彭岗桂. 西南石油大学. 2015
[8]. 空分流体低温下密度测量及临界特性研究[D]. 于琦. 上海交通大学. 2013
[9]. 探井压裂后高效排液及计量技术研究[D]. 李兰竹. 中国石油大学（华东）. 2012
[10]. 单井计量装置简介[J]. 周清华. 油田地面工程. 1992