软测量建模综述
摘要：软测量技术已经成为工业生产中实现监测、控制不可缺少的步骤。本综述介绍软测量的定义以及几种软测量建模方法。着重介绍两类目前成为研究热点的基于数据的软测量建模——基于人工神经网络和支持向量机的软测量建模，介绍各自的原理、分类，并对它们的优缺点进行分析，通过引用文献的方式介绍几种改进方法。
关键词：软测量，建模，神经网络，支持向量机
引言
在过程控制中，若要使生产装置处于最佳运行工况、实现卡边控制、多产高价值产品，从而提高装置的经济效益，就必须要对产品质量或与产品质量密切相关的重要过程变量进行严格控制[1]。由于工业生产中装置是不断运行的，生产产品的浓度、质量等指标是动态变化的，利用一些在线传感器，不仅成本较高，并且由于一定的滞后性，导致最后不能精确监测生产过程中的一些指标，难以满足生产需求。除此之外，许多复杂的化工过程中往往不能使用传感器来对某一变量进行直接测量。例如化工生产过程中，精馏塔产品组成成分，塔板效率，干点、闪点等；一些反应器中不断变化的产品浓度，转化率以及催化剂活性等等[1]。这就使得软测量技术被提出并不断发展起来。
1 软测量
所谓软测量技术，就是将不可测变量（称为主导变量）进行间接测量，通过建立与之相关系的其他变量（辅助变量）之间的数学关系模型，进行在线的估计。这类方法响应迅速，实时性好，可靠性高。它可以很好的解决变量不可测量的问题，也为对生产过程的监测控制节省了大量成本。
软测量的应用范围很广，它最原始和最主要的应用都是有关对过程变量的预测，而这些变量可以通过低频率采样或者离线分析确定。同时，这些变量经常涉及到过程输出的品质，对于过程的分析和控制显得尤为重要。由于这些原因，如何在高采样频率或者低成本的情况下利用适当的软测量建模方法来获得过程变量的信息是非常重要的。目前软测量建模也发展出多种方法，各自都有其优缺点，选择适当的软测量建模方法，对工业生产具有很大意义。
1.2 软测量建模方法
现在一般的软测量建模方法可以分为大的三类，即：机理建模，基于数据的软测量建模和混合建模。
1.2.1 机理建模
机理模型也即模型驱动模型（Model-driven models，MDM），主要是用于设计和规划工业生产中的过程装置[2]。它是建立在对于过程的工艺机理有深刻认识的基础上，运用一些化学、物理方程式来表示，例如能量、物料平衡，相平衡方程以及反应动力学等等。然后再通过对建模对象的机理分析，确定主导变量和辅助变量之间的关系式。由于辅助变量容易测得，因此通过它们之间的关系式可以间接测量出主导变量。但是机理建模有很大的缺点，它对工艺过程的机理要求很高，对于过程
很复杂，机理尚未完全清楚的情况下就无法准确建立机理模型。另外，过程也往往是动态的，工业生产中的仪器设备也会随着时间发生变化（如老化，摩擦等），从而使得建立的模型不精确。
1.2.2 基于数据的软测量建模（Data-based soft sensor ）
数据驱动建模法是针对对象内部结构与机理不清楚或不了解的情况提出的[3]，通过测量所得的工业数据，利用某种方法对主导变量和辅助变量构建恰当的数学关系，实现对主导变量的间接测量。相比与机理建模，数据驱动的软测量建模则能更好描述过程内部实际的情况，因为它所用的数据是从过程本身得到的，因此可以描述实际的工艺过程。
用在数据驱动软测量建模的方法主要有一下几个[2]：主元分析法（Principle Component Analysis PCA ），线性回归，部分最小二乘法（Partial Least Square PLS ），人工神经网络（ANN ），神经模糊系统（Neuro-Fuzzy Systems ）和支持向量机（SVM ）。
此次综述则主要介绍基于神经网络和基于支持向量机的两种建模方法。
1.2.3 混合建模
混合建模结合了之前两种方法的优点，以弥补之前两种建模方法的不足。目前，混合建模方法也是众多学者的研究热点。混合建模是通过在一定已知的机理基础上，利用数据驱动建模来确定实际过程中的内部参数，或者同时采用两种建模方法进行软测量建模。对于存在简化机理模型的过程，可以将简化机理模型与基于数据的模型结合一起，互为补充。前者的先验知识，可以为后者节省训练样本；同时后者又可以补偿前者的未建模特性[4]。
1.3 系统建模及其一般方法与步骤
软测量技术其实质就是将所需测量的变量（往往很难测得或者成本很高），通过先测得其他与之相关的变量，并建立它们之间的联系，从而计算推断出所需测的变量。
软测量的步骤一般包括以下四部分的内容：辅助变量的选择，数据处理，数据归一化和模型的建立。如之前所述，其他容易测得的变量称为辅助变量，它们的选取没有统一标准，选择过少则容易缺失信息，选择过多则会造成模型求解过于复杂。目前常用的方法是主元分析法（PCA ），它以一种数学统计分析方法，选择最少数目的辅助变量，并且包含建模所需的大部分信息[5]。选取完辅助变量之后，要进行样本数据采集，并经过误差处理，最后再进行归一化处理。得到的最终数据才可用于模型的建立。软测量系统实现的基本框架如图所示。
图1 软测量系统框架
2 人工神经网络网络
2.1 人工神经网络概念及其发展
人工神经网络(Artificial Neural Network ，简称ANN ）是理论化的人脑神经网络的数学模型，是
基于模仿大脑神经网络结构和功能而建立的一种信息处理系统。它是由大量简单元件相互联结而成的复杂网络，具有高度的非线性，能够进行复杂的逻辑操作和非线性关系实现的系统。80年代中期以来，在美国、日本等一些西方工业发达国家里，掀起了一股竞相研究、开发神经网络的热潮。它已经发展成为一个新兴的交叉学科，对它的研究涉及生物、电子、计算机、数学和物理等学科。近十年来人工神经网络的发展表明，这是一项有着广泛的应用前景的新型学科，它的发展对目前和未来的科学技术水平的提高将有重要的影响。
在四十年代初，由MaCulloch和Pitts发表的一篇文章中提出了二值神经元模型，人工神经网络就从这里开始发展起来。然后是在1949年，心理学家Hebb提出了链接权值强化的Hebb法则，给神经网络学习制定了规则。Rosenblatt在1958年提出一种实际感知器模型。接着是Uttley在1960年，Widrow和Hoff提出一种自适应线性神经元网络模型。
人工神经网络从形成到现在，曾在70年代进入低谷时期，到80年代开始复兴，然后开始发展。经过许多学者的不懈努力，多种功能强大的非线性多层网络模型被提了出来。如今，人工神经网络已经被应用到许多工业领域，如信息领域，控制领域，医学领域等等。
2.2 几种不同神经网络的结构
2.2.1 BP神经网络结构
BP神经网络是目前应用最为广泛的一种网络结构。它是一种多层前馈神经网络，由一个输入层、一个输出层和若干隐含层组成。如图2所示，层与层之间多采用全连接方式，位于同一层的神经元之间不允许有连接，各层的神经元只能向高层的神经元输出激活信号。该网络在输入层接收信号，经隐含层逐层处理，直到输出层，由输出层向外界输出信息处理结果，从而完成一次学习的正向传播处理过程。当实际输出与期望输出不符时，则转入反向传播，从输出层向隐含层、输入层逐层反传，按预测误差梯度下降的方式修正各层权值和阈值。信息正向传播和误差反向传播反复迭代，从而使BP神经网络预测输出不断逼近期望输出。
图2 三层BP神经网络结构图
2.2.2 RBF神经网络结构
天然河流在线流量监测系统方案 1. 在线监测系统概述 1.1 基本情况 流量站实时测流系统的建立。 随着国家工业发展水资源越来越紧，同时水污染加重可利用水源越发稀缺。中小河流在线流量监测重要性更显突出。 河流在线流量监测，可实时掌握可用水资源。 河流在线流量监测，可通过水闸等调配县市级流域水量。 河流在线流量监测，可了解污水走向，提供决策依据。 河流在线流量监测，在山洪和台风期间掌握各河道流量防范“天灾”。 省市县镇交界河道流量在线流量监测，可为相互“水权”提供依据。 1.2 设计目标 流量站新建全自动的流量实时在线监测方式，实现对河段断面流量流速的实时在线监测，并且将流量计算的水位信息等数据通过无线传输方式传送到水文站房。 1.3 设计原则 （1）实时性、容错性 实时采集现场中的流速、水文等信息，会同断面数据能及时获得流量信息，并将其存在业务数据库中。具有较强的实时性和较高的处理效率，对访问的响应时间要短；采集接口的实时性好，能满足其应用的需要；采集接口的采集周期在5秒到5分钟之间（可根据需要进行设定）；采集接口的实时性不能影响控制系统的性能。采集通信方式在具备条件的场合，实现冗余；采集软件要有容错处理机制；实时数据库系统具有容错能力，根据具体的硬件条件实现冗余。 （3）完整性、标准化 信息的传输与处理遵循标准化的协议，以保证信息的相对完整性与一致性。对采集方式、采集设备尽量采用统一标准和型号, 坚持系统的开放性和可扩展性。建立一个开放的、标准的、可扩充、易管理、升级的实时数据库系统。不仅仅要做到配置上的先进，更主要的是开发上和应用上的先进。
（5）安全性、可靠性 在操作上严格权限管理。系统应提供审计跟踪功能，记录所有用户操作过程，对出现的系统安全问题提供调查的依据和手段；系统应具备事务日志功能。保证在恶劣天气条件下能正常运行，确保采集通信信道畅通。 1.4 系统功能 （1）能对断面流速、水温、流向、水位等进行24小时连续在线监测。 （2）能根据实时采集的流速、水位，计算断面流量。 （3）能实现水量数据采集、流量计算、存储、传输的功能。 （4）能将采集的水位、流速、流量和测站状态信息通过通讯网络传输到接收中心。 （5）可人工设定和修改断面平均流速关系线。 2. 流量方案比选 监测方法 主要断面流量监测方法 2.1 主要断面流量 目前进行流量自动测量的方式有以下6种：缆道测流、声学多普勒流速（ADCP）、超声波时差法测流、水工建筑物（涵闸）推算流量、水位比降法推算流量、雷达水表面波流速测量再推算流量。 缆道自动测流 1、缆道自动测流 缆道测流是适合我国国情的一种测流方式，经 50多年发展，技术设备较为成熟，其中全自动缆道测流系统测流精度可达到95～98％。该方法由人工一次性启动缆道测流装置后，可自动测量全断面测点流速和垂线水深，并自动计算出断面面积和流量。由于缆道测流的测量精度较高，且不需要进行率定，在系统工程中主要是用于不规则断面的流量测量，实现对主要测流断面的流量控制。 超声波时差法测流 2、超声波时差法测流 超声波时差法测量流速国内外均有定型产品用于管道和渠道，但国内没有定型生产用于天然河流的产品。本方法能方便地解决断面不同水层的平均流速测量，充分利用电脑技术将超声波时差法测流、超声或压力水位计和预置河床断面等技术集于一体后，可构建实时在线的流量测量系统，该方法适用于断面较稳定，
一、按测量原理分类 (1)力学原理：属于此类原理的仪表有利用伯努利定理的差压式、转子式；利用动量定理的冲量式、可动管式；利用牛顿第二定律的直接质量式；利用流体动量原理的靶式；利用角动量定理的涡轮式；利用流体振荡原理的旋涡式、涡街式；利用总静压力差的皮托管式以及容积式和堰、槽式等等。 (2)电学原理：用于此类原理的仪表有电磁式、差动电容式、电感式、应变电阻式等。 (3)声学原理：利用声学原理进行流量测量的有超声波式．声学式(冲击波式)等。 (4)热学原理：利用热学原理测量流量的有热量式、直接量热式、间接量热式等。 (5)光学原理：激光式、光电式等是属于此类原理的仪表。 (6)原于物理原理：核磁共振式、核幅射式等是属于此类原理的仪表。 (7)其它原理：有标记原理(示踪原理、核磁共振原理)、相关原理等。 二、按流量计结构原理分类 按当前流量计产品的实际情况，根据流量计的结构原理，大致上可归纳为以下几种类型： 1. 容积式流量计 容积式流量计相当于一个标准容积的容器，它接连不断地对流动介质进行度量。流量越大，度量的次数越多，输出的频率越高。容积式流量计的原理比较简单，适于测量高粘度、低雷诺数的流体。根据回转体形状不同，目前生产的产品分：适于测量液体流量的椭圆齿轮流量计、腰轮流量计(罗茨流量计)、旋转活塞和刮板式流量计；适于测量气体流量的伺服式容积流量计、皮膜式和转简流量计等． 2．叶轮式流量计 叶轮式流量计的工作原理是将叶轮置于被测流体中，受流体流动的冲击而旋转，以叶轮旋转的快慢来反映流量的大小。典型的叶轮式流量计是水表和涡轮流量计，其结构可以是机械传动输出式或电脉冲输出式。一般机械式传动输出的水表准确度较低，误差约±2％，但结构简单，造价低，国内已批量生产，并标准化、通用化和系列化。电脉冲信号输出的涡轮流量计的准确度较高，一般误差为±0．2％一0．5％。 3．差压式流量计(变压降式流量计) 差压式流量计由一次装置和二次装置组成．一次装置称流量测量元件，它安装在被测流体的管道中，产生与流量(流速)成比例的压力差，供二次装置进行流量显示。二次装置称显示仪表。它接收测量元件产生的差压信号，并将其转换为相应的流量进行显示．差压流量计的一次装置常为节流装置或动压测定装置(皮托管、均速管等)。二次装置为各种机械式、电子式、组合式差压计配以流量显示仪表．差压计的差压敏感元件多为弹性元件。由于差压和流量呈平方根关系，故流量显示仪表都配有开平方装置，以使流量刻度线性化。多数仪表还设有流量积算装置，以显示累积流量，以便经济核算。这种利用差压测量流量的方法历史悠久，比较成熟，世界各国一般都用在比较重要的场合，约占各种流量测量方式的70％。发电厂主蒸汽、给水、凝结水等的流量测量
实验题目： 某一化工生产过程中需要对储气罐内的气体压力进行精度控制及安全保护，压力设定值为8Mpa，其中压力采集使用压阻式压力传感器，压力控制采用电动V型调节球阀调节。此外，当压力高于10Mpa时必须关断调节球阀。请结合本门课所学知识及选用的相关仪器设备，查阅相关文献，给出采用工业控制计算机作为控制器的设计方案。 压阻式压力传感器的主要技术参数： 1、工作电源10v 2、测量范围0~20Mpa 3、全程线性度好 4、灵敏度20mv/ Mpa 电动调节球阀的主要技术参数： 1、工作电源：AC220V; 2、控制信号：0~10V. (对应阀的开度：0％－100％). 一、系统总体结构框图： 二、系统工作原理：
该系统属于闭环PID控制系统，利用反馈通道和控制通道对储气罐中的气体压力进行动态快速、稳定和准确的控制。其具体工作原理是工控机首先设定储气罐中理想压强re ,然后根据反馈的数字信号和理想值进行比较得到差值 e 。然后利用PID 控制算法根据e 算出控制信号的算法控制信号的电压大小u ，通过数据通道D/A 转换把u 这一数据量转换成模拟量，这一模拟量直接控制电动V型调节球阀，进而控制储气罐的气压。然后是反馈通道，首先通过压阻式传感器，得到电压信号，再通过信号调理，调理后的信号经过数据通道A/D转换，转换成数字量，把数字信号送入工控机，工控机再根据这个信号输出符合要求的控制信号对电压V型调节阀进行控制，进而控制储气罐的气压。 三、传感器测量电路： 四、仪器设备和元器件： 一台工控机、一块数据采集板卡、一个电动V型调节球阀、一个扩散硅压阻式压力传感器、两个10KΩ电阻、两个500KΩ电阻、一个差动放大器、一台稳压电源及导线若干。 五、软件流程图：
流量测量技术综述 摘要：本文说明了流量测量技术在工业生产中的重要性，写出了流量测量方法的分类及相关概念。分析流量测量技术的发展现状及趋势，对四种常用流量计的机构及原理进行研究。介绍了流量测量技术在电厂中的应用，并写出了流量计的选型需要考虑因素。对流量测量技术进行综述。 关键字：流量测量流量计原理选型趋势 1 引言 流量测量是工业过程测量中的一个重要参数。在工业生产中承担着两类重要任务：其一为流体物资贸易核算储运管理和污水废气排放控制的总量计量；其二为流程工业提高产品质量和生产效率，降低成本以及水利工程和环境保护等作必要的流量检测和控制。 流量测量涉及广泛的应用领域。过程测量、能源计量、环境保护、交通运输等高耗能领域对流量测量的需求急速增长，为流量测量技术提出了新的要求。不仅要求流量测量仪表耐高温高压，而且能自动补偿参数变化对测量精度的影响，从节约能源、成本核算、贸易往来及医药卫生等方面的特殊要求考虑，要求流量测量精度高、压损小、可靠性高。新技术、新器件、新材料和新工艺及新软件的开发应用，使得流量计的测量准确度越来越高，流量的测量范围越来越广。同时流量计对测量介质的要求在降低，适用范围也越来越宽，智能化程度及可靠性得到了很大的提高。 2 流量的测量 2.1 流量测量的概念及方法分类 介质在单位时间内通过给定的通道或管道横截面的量叫做通过该截面的流量。流量的读数可以是质量单位或容积单位。流量也是总量除以时间的商。反之，总量可以看作流量与时间的积。流量与总量都是物理量，彼此通过时间相联系。 流量测量方法大致可以归纳为以下四种：利用伯努利方程原理，通过测量流体差压信号来反映流量的差压式流量测量法，用这种方法制成的仪表如转子流量计、靶式流量计、弯管流量计等；通过直接测量流体流速来得出流量的速度式流量测量法，用这种方法制成的仪表如涡轮流量计、涡街流量计、电磁流量计、超声波流量计等；利用标准小容积来连续测量流量的容积式测量，用这种方法制成的仪表如椭圆齿轮流量计、腰轮流量计、刮板流量计等；以测量流体质量流量为目的的质量流量测量法，用这种方法制成的仪表如热式质量流量计、科氏质量流量计、冲量式质量流量计等。 2.2 国内外新成果举例 2007年清华大学高晋元教授发表《参数估计法测量两相流流速》一文，提出运用模型参数估计可直接辨识随机流动噪声的渡越时间，能起到在时域对传感器信号进行预滤波的作用，推动了我国在相关流量测量技术上的进步。
管道流量测量方法 [技术摘要]一种管道流量称及测量方法，属流量测量技术领域。用于解决测量管道内混合流体的质量流量及质量浓度的技术问题。其特别之处是：构成中包括换能器、超声波流量计、压力变送器、称量传感器、智能显示仪和称量管，称量管至少配置一个称量传感器，在称量管的两端各设有一段波纹管与其形成挠性连接，两波纹管的另一端分别连通前后固定管，前后固定管分别连通流体输送管道，前后固定管固定在基础支架上，所述压力变送器和换能器均设置在流体输送管道上，各测量元件连接智能显示仪。本发明所提供的管道流量称及测量方法，解决了管道中高温介质、粘稠液体、煤粉、水煤浆等混合流体质量流量与质量浓度的测量难题，其理论依据可靠、测量值准确、结构合理、易于实现。 气体质量流量上下游温度分布二次差动测量方法、传感器、及流量计 [技术摘要]本发明涉及一种气体质量流量上下游温度分布二次差动测量方法、传感器、及流量计。包括加温元件，对称设置在加温元件两侧的温度检测元件，即上游温度检测元件和下游温度检测元件，其特征在于所述的加温元件与恒功率源激励相连，上
游温度检测元件和下游温度检测元件分别与差动运算电路的两个信号输入端相连，所述的差动运算电路的输出端连接有中央处理单元。具有如下优点：通过对上下游温度变化差值进行二次差动运算，保证对低速段线性度影响较小；气体质量流量的流速和输出电压的关系曲线的饱和点往后推，量程扩大，提高了量程范围和线性度；测量精度高，灵敏度高；采用MEMS技术实现了低功耗、高频响，大幅降低芯片的热惯性。
[9-BG95212]联合式湿蒸汽流量、干度测量装置及其测量方法 [技术摘要]本发明公开了一种联合式湿蒸汽流量、干度测量装置及其测量方法，该装置由经过标定的标准孔板、经典文丘利管作为一次测量元件，高精度压力传感器、智能型差压变送器转换并传输标准信号，标准4～20mA信号经I/V转换成1～5V电压信号，进入高速数据采集卡，最后在中央处理器中根据压力信号调用汽、水性质的IAPWS-IF97计算公式模块计算出饱和水、饱和蒸汽的密度及比焓、汽化潜热，从而算出湿蒸汽的干度、质量流量、载热量，同时对质量流量、载热量进行累积运算，重要参数适时存储于数据库，作为历史数据以备后期调用，系统通过D/A通道输出干度、累积流量，供中央处理器使用，本发明与以往的IF-67计算公式相比计算精度提高10倍以上，且重复计算精度高，而运算速度提高4～12倍。
软测量技术及其应用 【摘要】随着我国经济的发展和科学水平的不断提高，工业也紧跟着发展了起来。对于工业的发展来说，软测量技术的作用是不可忽视的。所以，本文将从多个方面对软测量技术及其应用进行详细的分析和探讨。 一、前言 对于工业工程来说，一般都能采用两种方法进行测量，一种是传统的检测技术，另外一种的运用新型的间接测量。随着应用程度的普及以及计算技术的发展，人们发明出了一种新的测量技术，也就是软测量技术。 二、软测量技术基本原理 软测量技术在工业过程中主要应用于实时估计、故障冗余、智能校正和多路复用等方面。它依据对可测易测过程变量（称为辅助变量，如压力、温度等）与难以直接测量的待测过程变量（称为主导变量，如产品分布、物料成分）之间的数学关系的认识，采用各种计算方法，用软件实现待测变量的测量或估计。目前，利用计算机系统，由过程实测变量计算出不可测变量，是解决现在问题的主要途径。其发展已有几十年的历史，在实际生产中也有了一些应用。这里，可用图一简略地描述其结构。其中，U、v分别为被研究过程的可测控制输入和可测干扰输入；x、y为可测参数变量（即辅助变量）和被控过程的输出变量。 三、测量建模的基本方法
软测量建模所使用的数学方法包括从简单的线性代数方程直到复杂的人工神经元网络，最终所采用的方法与使用的软测量模型是机理模型还是回归模型有关。对于石油化工生产过程这类复杂的工艺过程，要得到某一装置的机理模型同时满足较高的精度要求常常是非常困难的，但对于一个局部变量来说，得到满足软测量精度要求的计算模型仍是可能的。这时我们就可根据过程机理选择合适的数学实现方法。 无论是机理模型还是回归模型，在确定了其数学形式之后，下一步就要进行模型参数的估计。即使用可测输入变量和待计算输出变量的历史数据离线估计软测量模型中的未知参数。其中输入变量的历史数据可以从DCS的历史数据库中容易地得到，而输出变量的历史数据可以是离线的经验估计值，也可以取自在线分析仪或实验室信息管理系统的历史数据，也可以是实验室化验人员的手工输入。 四、软测量模块构造时应注意的问题 1.模型类型的选择 在决定采用机理模型还是回归模型时，应注意这两者的不同优势和缺点。回归模型不要求对过程内在机理有较深入的认识，只要有足够多的过程历史数据，总是可以得到一个满足要求的计算函数，这一优势由于现在电子表格和统计工具软件的强大功能而显得更加突出，可以很容易地从DCS或实时数据库中导人大量的历史数据并迅速得到回归结果。 2.历史数据的稳态判别
I C S25.040.40;35.240.50 N10 中华人民共和国国家标准 G B/T20818.1 2015/I E C61987-1:2006 代替G B/T20818.1 2007 工业过程测量和控制 过程设备目录中的数据结构和元素第1部分:带模拟量和数字量输出的 测量设备 I n d u s t r i a l-p r o c e s sm e a s u r e m e n t a n d c o n t r o l D a t a s t r u c t u r e s a n d e l e m e n t s i n p r o c e s s e q u i p m e n t c a t a l o g u e s P a r t1:M e a s u r i n g e q u i p m e n tw i t ha n a l o g u e a n dd i g i t a l o u t p u t (I E C61987-1:2006,I D T) 2015-12-10发布2016-07-01实施
目 次 前言Ⅰ 引言Ⅲ 1 范围1 2 规范性引用文件1 3 术语和定义1 4 元文档8 4.1 概要8 4.2 元文档章节和特性9 4.3 专用语10 5 过程测量设备用元文档10 5.1 标识符10 5.2 用途11 5.3 功能和系统设计11 5.4 输入12 5.5 输出12 5.6 性能特征13 5.7 工作条件14 5.8 机械结构16 5.9 可操作性16 5.10 供源17 5.11 证书和认证17 5.12 订购信息17 5.13 文档17 附录A (规范性附录) 按测量设备功能分类的特性18 附录B (资料性附录) 按测量原理功能分类的特性21 参考文献45 图1 过程测量设备分类示意图9 表A.1 测量设备的分类及文档结构18 表B .1 流量测量设备的分类及文档结构21 表B .2 液位测量设备的分类及文档结构26 表B .3 压力测量设备的分类及文档结构30 表B .4 温度测量设备的分类及文档结构36 表B .5 密度测量设备分类及文档结构40 G B /T 20818.1 2015/I E C 61987-1:2006
皮托管流量测量装置安装使用说明书 C M （06）渝制00000331 重庆渝润仪表有限公司
2 一、概述 本公司生产的S 形皮托管主要用于气体流量的测量，特别是如焦炉煤气、高炉煤气、水炉煤气、各种烟气等赃污介质流量的连续测量。 二、性能特点 本公司采用独特并且专业的技术，生产的S 形皮托管流量测量系统的测量精度经过有关部门实流检测，误差为±0.46％，达到0.5级精度；同时，独特设计的感压孔，长期使用不会堵塞。主要有以下特点： ▲长期运行精度高、稳定性好。 ▲无可可动部件与易损部件，使用寿命长。 三、主要技术参数 ▲测量精度： 0.5级 ▲管道覆盖面：100~5000mm 。 四、测量原理 1、 测量系统组成 流量测量系统由皮托管、差压变送器、压力变送器、温度传感器、流量积算控制仪等组成，如图一所示：
3 图一 图一是在线带温度压力补偿的流量测量，如果现场的温度压力参数比较稳定，变化不大，也可以定点设定温度压力补偿方式进行流量测量。 2、流量测量计算公式 流量测量计算公式根据国标GB 5468-91确定，具体如下： 2.1密度的计算 测试工况下湿气体密度γs 按式（1）计算； 式 中： N ——标准状态下湿气体密度，kg ／Nm 3 , ts ——测量断面内气体平均温度,℃ Ps ——测量断面内气体静压,Pa ； Ba ——大气压力，Pa 。 2.2 管道内气体流速及流量的计算 气体流速按照式（2）计算： 式中：Vs i ——测定点流速，m ／s ； Kp ——皮托管修正系数； γs ——管道内湿气密度，kg ／m 3； Pdi ——测定点气体动压，Pa 。 2.3 在测定点工况下气体流量按式（3）计算： Q=3600×F×Vs (3)
1．工业过程测量记录仪结构原理。 2．工业过程测量记录仪显示方式。 3．工业过程测量记录仪通道可分。 4．工业过程测量记录仪附带功能。 5．直接驱动的温度记录仪，其指示和记录的标尺关系。 6．在周围环境满足要求的情况下，配热电偶用记录仪的K、J、T型基准冷端补偿误差范围，R、S、B型热电偶基准接点补偿误差范围。7．检定0.1级的无纸记录仪的环境要求。 8．对于模拟记录的记录仪的后续检定记录回差应不超过模拟记录最大允许误差绝对值的。 9．测量记录仪各输出端子和接地端子之间的绝缘电阻。 10．对于检定点的选择，数字指示的记录仪检定点，模拟指示的记录仪检定点。 11．检定配热电偶用记录仪的0℃恒温器的温度偏差要求。 12．当记录仪出现指针位置不稳定时，通常是什么原因造成。 13. 工业过程测量记录仪记录通道可分为。 14. 后续检定的模拟记录仪表指示回差不超过模拟指示最大允许误差绝对值的。 15.后续检定的模拟记录仪表记录回差不超过模拟记录最大允许误
差绝对值的。 16.测试记录仪的绝缘强度。 17.不论记录仪在实验室还是在现场进行检定，都要进行不确定度评估，整套装置的扩展不确定度应小于被检仪表允差的。 18.接通电源后，在24VDC输出端子间的连接电阻上的输出电压应为 19.记录仪设定点误差的检定应在仪器什么测量范围设定点上进行。 20.检定记录仪绝缘电阻用的绝缘电阻表电压。 21.仪表的检定周期。 22.试验室温度20℃应读法。 23.数字0.01010的有效位数。 24.20摄氏度换算成华氏度。 25基本误差检定时，规定温度下的相对湿度应为。 26.基本误差检定时，环境温湿度应为。 27.评定测温仪表品质好坏的主要技术指标是什么？仪表的性能主要取决于什么？ 28.自动平衡式显示仪表由哪几部分组成？成其测温原理是什么？ 29.对记录仪的记录质量有什么要求？影响其记录质量的因素有哪些？ 30.试述示值重复性的定义。
目录 引 言 .................................................................. 1 第一章 节流式流量测量原理及系统总体设计 .. (2) 1.1 节流件测量原理 ................................................. 2 1.2 系统总体设计 ................................................... 2 第二章 标准节流件差压计及取压装置 .. (4) 2.1 标准节流件 ..................................................... 4 2.2 差压计 ......................................................... 5 2.3 取压装置 ...................................... 错误！未定义书签。 第三章 关键参数计算及检验计算 (7) 3.1已知条件 ........................................................ 7 3.2 准备计算 . (7) 3.2.1 求介质密度1 ρ、介质动力粘度及η管道材料膨胀系数D λ (7) 3.2.3 计算正常流量Re Dch 和最小流量下的雷诺数Re DMIN (8) 3.2.4 确定差压计类型及量程范围 ................ 错误！未定义书签。 第四章 重要参数的计算及校验 (8) 4.1 确定β值及节流件开孔直径 (8) 4.1.1 常用流量下的差压值ch P ? ................................... 8 4.1.2 迭代计算β值和d 值 (9) 4.1.3 迭代计算 ................................................. 9 4.2 确定压损 ...................................................... 11 4.3 确定节流件的开孔直径20d ....................................... 12 4.4 确定直管段长度对管道粗糙度的要求: ............................. 12 4.5 标准节流装置流量结果不确定度 .................................. 12 第五章 系统的安装及使用说明 . (14) 5.1流量装置和差压计的安装连接系统图 ............................... 14 5.2 元件的安装 .................................................... 14 5.3 使用说明 ...................................................... 14 结 论 ................................................................ 15 参考文献 .. (16)
专业综合课程设计 课题：流量计检测装置设计 学院：城南学院 班级：机电0701班 指导老师：陈书涵 学号：2007 学生:邹娟 一检测系统背景介绍 流量计广泛应用于工业生产和人民生活当中，但大都存在体积大、精度低、价格贵等缺点．本文设计的电子巴(靶式)智能流量计，于六十年代开始应用于工业流量测量，主要用于解决高粘度、低雷诺数流体的流量测量，先后经历了气动表和电动表两大发展阶段，SBL系列智能靶式流量计是在原有应变片式靶式流量计测量原理的基础上，采用了最新型电容力传感器作为测量和敏感传递元件，同时利用了现代数字智能处理技术而研制的一种新式流量计量仪 表。其主要由测量管、受力元件(靶片)、感应元件(电容式力传感器，压力传感器，温度传感器)、传递部件、微控制器及其显示和输出部分组成．由于采用了压力工作温度补偿，大大提高了测量精度。
二检测系统设计方案 本作品是一款基于C8051F系列单片机为核心的流量计，给出了硬件组成和软件设计．设计以C8051F单片机为控制模块，选用电子靶式流量传感器，信号调理电路、通信电路、LCD显示等电路．在软件上进行了压力和温度补偿．设计的流量计精度高，抗干扰能力强，使用方便． 三检测系统硬件结构 系统的硬件电路以C8051F206单片机为控制核心，主要有信号的输入通道、微控制器及外围电路、红外通信接口和RS一485通信接口和人机交互界面等部分组成，如图1所示． 图1 以C8051F206单片机为核心的硬件框图 ① C8051F206的A／D转换模块 C8051F206的A／D转换模块是利用C8051F206的片内12位分 辨率的ADC转换模块和可编程增益放大器．当工作在100ksps 的最大采样速率时，提供真正的12位精度和±2 L SB的模数
I C S25.040.40 N11 中华人民共和国国家标准 G B/T28473.2 2012 工业过程测量和控制系统用温度变送器第2部分:性能评定方法 T e m p e r a t u r e t r a n s m i t t e r s f o r u s e i n i n d u s t r i a l-p r o c e s sm e a s u r e a n d c o n t r o l s y s t e m s P a r t2:M e t h o d s o f e v a l u a t i n g t h e p e r f o r m a n c e 2012-06-29发布2012-11-01实施中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
前言 G B/T28473‘工业过程测量和控制系统用温度变送器“分为两部分: 第1部分:通用技术条件; 第2部分:性能评定方法三 本部分是G B/T28473的第2部分三 本部分按G B/T1.1 2009‘标准化工作导则第1部分:标准的结构和编写“的规定编写三 本部分的性能评定方法参照了G B/T18271.1 2000‘过程测量和控制装置通用性能评定方法和程序第1部分:总则“二G B/T18271.2 2000‘过程测量和控制装置通用性能评定方法和程序第2部分:参比条件下的试验“二G B/T18271.3 2000‘过程测量和控制装置通用性能评定方法和程序第3部分:影响量影响的试验“和G B/T18271.4 2000‘过程测量和控制装置通用性能评定方法和程序第4部分:评定报告的内容“的相关规定三 本部分的附录A为规范性附录三 本部分由中国机械工业联合会提出三 本部分由全国工业过程测量和控制标准化技术委员会(S A C/T C124)归口三 本部分由负责起草单位:北京远东仪表有限公司三 本部分参加起草单位:南京优倍电气有限公司二重庆川仪自动化股份有限公司二重庆宇通系统软件有限公司二福建上润精密仪器有限公司二福建顺昌虹润精密仪器有限公司二西南大学三本部分主要起草人:王悦二赵力行三 本部分参加起草人:董健二韩绍盈二张新国二吴辉华二岳周二冯伟二戈剑二张刚二魏小东二赵亦欣二李涛二周雪莲二祝培军二何强三
流量检测装置设计说明书 一、装置需求： 1. 100点流量差压信号的采集。用键盘输入流量系数，输入时可显 示； 2.范围0-1000l/min,采集周期0.5s,信号4-20mA，分辨力0.1%； 3.要求运用数字滤波（方法自选）； 4.计算瞬时流量（l/min）、累计流量（m3/h）,并显示； 5.操作人员可随时修改流量系数和切换显示内容（瞬时/累计流量）。 二、设计说明书要求： 1.系统构成框图及构成说明，包括主要部件的选型及依据； 2.DSP与A/D转换芯片连接的电原理图； 3.程序框图，包括主要流程； 4.采集、数字滤波、流量计算程序清单。 三、差压式流量计基本理论 1.节流装置工作原理 差压式流量计是根据伯努力方程和流体连续性原理用差压法测量流量的，其节流装置工作原理如图1所示，在横截面H处：流体的平均流速是v 1 ，密度是 ρ 1，横截面积是A 1 ；在横截面L处：流体的平均流速是v 2 ，密度是ρ 2 ，横截面 积是A 2 。
图1 差压流量计工作原理图 根据流体流动连续性原理有如下关系式： v 1·A 1·ρ1=v 2·A 2·ρ2 （1） 如果流体是液体，可认为在收缩前、后其密度不变： ρ1＝ρ2＝ρ （2） 根据瞬时流量的定义，即单位时间内流体流经管道或明渠某横截面的数量，所以液体的体积瞬时流量： 2211A v A v q v ?=?= （3） 根据伯努利方程（能量守恒定律），在水平管道上Z1＝Z2，则有如下关系式： 2 2 2 2 222 111v P v P ρρ+ =+ （4） 应用伯努利方程和流动连续性原理，在两个横截面上压力差则有如下关系式： )(2 212 221v v P P P -= -=?ρ （5） 将（3）代入（5）式，并整理，则得： 2 221 2])( 1[2 v A A P -= ?ρ （6） 由于4 2 1D A ?= π， 4 2 2d A ?= π， 定义直径比D d = β， 其中d 为工作状况下节流件的等效开孔直径，D 为管道直径，则得到： 222 4 )1(2A q P v βρ -=? （7）
软测量新技术综述 俞金寿 本文作者俞金寿先生，教授、博士生导师。 关键词：软测量化学计量学智能方法神经网络 一引言 过程控制中一直存在过程输出变量估计的难题，许多工业过程由于受工艺和技术的限制，输出变量难以检测出来，例如产品质量指标，精馏塔的产品浓度和塔板效率，化学反应器的反应温度与反应物的浓度分布，生化过程中发酵罐的菌体浓度等，这就给过程的控制和监测带来困难。 目前，软测量技术(Soft sensing Techniques)被认为是具有吸引力和卓有成效的方法，它一般是根据某种最优准则，通过选择一些容易测量且与主导变量(Primary Variable)密切联系的二次变量(或称辅助变量，Secondary Variable)来预测主导变量，它所建立的软测量模型可以完成一些实际硬件检测仪器所不能完成的测量任务。软测量概念首先产生于工业过程的实际需要，其发展就是要逐步减少理论与实践的差距，从实践的观点完善理论方法。软测量是目前过程控制行业中令人瞩目的技术，无论工业过程的控制、优化还是监测，都离不开对过程主导变量的检测，它是各种控制方法得以成功应用的基础，所以McAvoy将软测量研究看作化工过程控制研究的首要问题。罗荣富等和于静江等较好地总结了软测量技术一些前期的研究工作(从20世纪70年代至90年代初)，但随着该技术原理研究和工程应用的深入，一些初期的分类方法和描述已不能完全涵盖当今软测量技术的全部，特别是近几年软计算方法的兴起，对软测量的研究产生了重大的影响。本文主要对近几年应用较多的基于化学计量学方法和基于人工智能的软测量方法进行综述。 二软测量技术原理框架 软测量技术主要包括：软测量建模方法、软测量工程化实施技术和软测量模型校正技术。其中软测量建模方法的研究是软测量技术研究的核心问题，它的发
软测量技术的发展与现状 1、绪论 在过程控制中，若要使机组处于最佳运行工况、实现卡边控制，提高机组的经济效益，就必须要对机组的重要过程变量进行严格控制。然而对许多工业过程来说，一些重要的输出变量目前还很难通过传感器得到，即使可以测出也不一定具有代表性，不能总体的反映出设备的运行工况。为了解决这类变量的测量问题，出现了不少方法，目前应用较广泛的是软测量方法。 软测量技术就是为了解决上述问题应运而生的。其基本思想是根据比较容易测量的工业过程辅助变量，即二次变量，来估计无法直接测量的工业过程主要输出变量。它采用统计回归、软计算等各种方法建立过程变量预报模型，并通过一些可以测量的过程变量和其他一些参数，用软件方法来测量（估计）难以用传统硬仪表在线测量的参数和变量。从而为过程控制、质量控制、过程管理与决策等提供支持，从而为进一步实现质量控制和过程优化奠定基础。 软测量技术已是现代流程工业和过程控制领域关键技术之一，它的成功应用将极大地推动在线质量控制和各种先进控制策略的实施，使生产过程控制得更加理想。 2、软测量技术概论 软测量的概念首先产生于工业过程的实际需要，从实践过程中抽象出理论，形成了软测量技术，然后又反过来指导生产过程的实践。软测量技术的发展就是一个理论与实践相结合的典型例子。软测量是目前过程控制行业中令人瞩目的领域，无论工业过程的控制、优化还是监测都离不开对过程主导变量的检测，它是各种控制方法成功应用的基础。工业对象的基本输入输出关系如图2.1所示，向量U表示过程的控制输入，向量D表示过程的扰动变量，向量Y表示过程的主要输出变量，向量X’表示过程的其他输出变量。 软测量的基本思想则是根据某种最优准则，选择一组容易测量又与过程主要变量有密切。 图 2.1 工业对象输入输出关系 关系的过程辅助变量（辅助变量），通过构造某种数学模型（汪永生，2000），通过软件计算实现对不易测量的过程主要输出变量的在线估计。软测量技术的对象输入输出关系如原理图2.2中所示：
工业过程测量和控制装置的电磁兼容性静电放电要求 GB T13926.292 本标准等效采用IEC8012工业过程测量和控制装置的电磁兼容性第2部分静电 放电要求(1984年版) 1主题内容与适用范围 本标准规定了工业过程测量和控制装置对由于操作者触摸该类装置而产生的和在装置 附近的物体间产生的静电放电的敏感性试验的严酷等级和试验方法 本标准适用于评定工业过程测量和控制装置对静电放电的敏感性 2术语 2.1性能下降degradation 在敏感性试验中由于电磁干扰造成试验样品工作性能发生非期望的变化但这并不一 定意味着工作不正常或严重故障 2.2储能电容器energy storage capacitor 静电放电发生器中代表人体带电达到试验电压值的能力的电容器 2.3参考接地平板earth reference plane 用作被试装置静电放电发生器和辅助设备的公共参考点的金属薄片或金属板 2.4保持时间holding time 放电前漏电所造成的在试验枪端部测得的输出电压下降不大于10%的这一段时间间隔 2.5静电放电electrostatic discharge(E.S.D.)static electricity discharge(S.E.D.) 静电电势不同的各种物体之间静电电荷的迁移 3严酷等级 静电放电试验应采用下列严酷等级 等级试验电压kV(10%) 1 2 2 4 3 8 4 15 注附录A列出了能影响人体带电电压等级的各种参数细节附录还例举了与环境(安 装)等级有关的严酷等级的应用实例 4静电放电发生器 静电放电发生器的主要部件包括充电电阻储能电容放电电阻和供电单元 静电放电发生器的简图如图1所示 图1静电放电发生器简图 发生静电放电时产生的脉冲波形并非是在放电之前在发生器内形成的而是取决于负载 的种类 经电阻负载产生的放电电流的特性由4.2条加以说明 4.1静电放电发生器的性能特性
几种常用流量计的基础知识 流量测量是四大重要过程参数之一（其他的是温度、压力和物位）。闭合管道流量计以其采用的技术分类，如下： 差压流量计(DP) 这是最普通的流量技术，包括孔板、文丘里管和音速喷嘴。DP流量计可用于测量大多数液体、气体和蒸汽的流速。DP流量计没有移动部分，应用广泛，易于使用。但堵塞后，它会产生压力损失，影响精确度。流量测量的精确度取决于压力表的精确度。 容积流量计(PD) PD流量计用于测量液体或气体的体积流速，它将流体引入计量空间内，并计算转动次数。叶轮、齿轮、活塞或孔板等用以分流流体。PD流量计的精确度较高，是测量粘性液体的几种方法之一。但是它也会产生不可恢复的压力误差，以及需装有移动部件。 涡轮流量计 当流体流经涡轮流量计时，流体使转子旋转。转子的旋转速度与流体的速度相关。通过转子感受到的流体平均流速,推导出流量或总量。涡轮流量计可精确地测量洁净的液体和气体。像PD流量计，涡轮流量计也会产生不可恢复的压力误差，也需要移动部件。 电磁流量计 具有传导性的流体在流经电磁场时，通过测量电压可得到流体的速度。电磁流量计没有移动部件，不受流体的影响。在满管时测量导电性液体精确度很高。电磁流量计可用于测量浆状流体的流速。 超声流量计 传播时间法和多普勒效应法是超声流量计常采用的方法，用以测量流体的平均速度。像其他速度测量计一样，是测量体积流量的仪表。它是无阻碍流量计，如果超声变送器安装在管道外测，就无须插入。它适用于几乎所有的液体，包括浆体，精确度高。但管道的污浊会影响精确度。 涡街流量计 涡街流量计是在流体中安放一根非流线型游涡发生体,游涡的速度与流体的速度成一定比例，从而计算出体积流量。涡街流量计适用与测量液体、气体或蒸汽。它没有移动部件，也没有污垢问题。涡街流量计会产生噪音，而且要求流体具有较高的流速，以产生旋涡。 热质量流量计 通过测量流体的温度的升高或热传感器降低来测量流体速度。热式质量流量计没有移动部件或孔，能精确测量气体的流量。热质量流量计是少数能测量质量流量的技术之一，也是少数用于测量大口径气体流量的技术。 科里奥利流量计 这种流量计利用振动流体管产生与质量流量相应的偏转来进行测量。科里奥利流量计可用于液体、浆体、气体或蒸汽的质量流量的测量。精确度高。但要对管道壁进行定期的维护，防止腐蚀。
《传感器技术及应用》课程设计说明书 课设题目流量检测系统班级 姓名 学号 指导教师 时间
摘要 流量是三大工业过程控制量之一，流量计量直接关系到国家利益和国计民生。电磁流量计因测量时不受被测介质的温度、粘度、密度等影响，应用领域非常广泛。因此，设计一个流量检测系统。 设计的流量检测系统以AT89C51单片机为核心，管道流量的检查采用电磁流量计，电磁流量计输入4～20mA的电流信号，通过I/A转为0～5V的电压信号，经AD转换送与单片机转换为流量数据，在液晶屏幕LCD1602中显示。 该流量检测系统可检测小口径管道流量,因不受流体材料的限制，常应用于食品工业。 关键词：电磁流量计，AT89C51单片机
目录 一、绪论 1.1课题开发的背景和现状 1.2课题开发的目的和意义 1.3课题技术性能指标 二、流量计种类选择方案 三、系统总体方案设计 四、主要器件的方案选择 4.1、HR-LDG系列电磁流量传感器 4.2、单片机的方案选择 五、模块电路的设计 5.1、MCU主控电路 5.2、LCD1602液晶显示电路 5.3、电流/电压转换电路 5.4、A/D转换电路 5.5、电源模块 六、电磁流量计安装时注意事项 七、系统软件开发流程及代码分析 八、设计总结 九、参考文献 附录 1、总电路图 2、元器件清单
一、绪论 1.1课题开发的背景和现状 工业生产中过程控制是流量测量和仪表应用的一大领域，流量与温度、压力和物位一起称为过程控制中的四大参数，人们通过这些参数对生产过程进行监视与控制。对流体流量进行正确测量和调节是保证生产过程安全经济运行、提高产品质量、降低物质消耗、提高经济效益、实现科学管理的基础。流量的检测与控制在化工、能源电力、冶金、石油等领域应用广泛。 例如：在天然气工业蓬勃发展的现在，天然气的计量收起了人们的特别关注，因为在天然气的采集、处理储存、运输和分配过程中，需要数以百万计的流量计，其中流量蠩涉及到的结算金额数字巨大，对测量和控制准确度和可靠性要求特别训。此外，在环境保护领域，流量测量仪表也分演着重要角色。人们为了控制大气的污染，必须对污染大气的烟气以及其分温室气体排放进行监测；废液和污水的排放，使地表水源和地下水源受到污染，人们必须对废液和污水进行处理，对排放量进行控制。于是数以百万计的烟气排放点和污水排放口都成了流量测理对象。同时在科学试验领域，需要大量的流量控制系统进行仿真与试验，流量计在现代家业、水利建设、生物工程、管道输送、航天航空、军事领域等也有广泛的应用。 1.2课题开发的目的和意义 在现代工业生产过程自动化中，流量是重要的过程参数之一。流量是衡量设备的效率和经济性的重要指标；流量是生产操作和控制的依据，因为在大多数工业生产中，常用测量和控制流量来确定物料的配比与耗量，实现生产过程自动化和最优控制。同时为了进行经济核算，也必须知道如一个班组流过的介质总量。所以，流量的测量与控制是实现工业生产过程自动化的一项重要任务。 例如：由于石油是重要的能源，无论上从节约能源的角度，还是从经济性角度来看,对于流量的精确控制都是十分必要的，所产生的经济效益也是十分明显的。在自来水的监测与流量控制中，应用高精度的流量计量与控制仪表也是必须的，所带来的经济效益是十分巨大且显而易见的。 开展石油化工过程流程模拟、先进控制与过程优化技术的研究与应用具有十分重要的现实意义，是当前国内外石油化工界广泛关注的一个话题。自动化技术可以提高计量准确度、数据可靠性和及时性，为优化生产运行、核算经济效益、
多喉径流量测量装置 一、概述 多喉径流量测量装置，是一种基于伯努力方程、运用现代航空技术 ----空气动力学理论和流体力学理论，实现单点、多点高精度测量的差 压式智能流量计。它广泛适用于火电厂、钢铁厂、化工厂的大、中、小 型管道常温或高温气体（空气、蒸汽、天然气、煤气、烟气）流量测量，特别适用于火电厂一次风、二次风流量测量。 二、测量原理： 根据流体力学原理，当流体经过喉径管时，通过收缩段喉部流向扩散角。经过两侧扩散角的扩散抽吸作用，喉部的流体被整流和放大，极大的提高了喉部流速，使喉部的静压明显下降。从而使全压孔与喉部测得的静压差放大。流量越大产生的差压越大，通过测量差压的方法，就可以测的管道流量。 = ? ? ? ? =) ) ( / ( ? p t p Qm? t p K Qm K f 1 1 Pl ——测量管人口绝对静压力 K。——大管流量函数 tl ——测量管人口流体绝对温度 K1 ——仪表修正系数 Δp ——测量管人口与喉径之间的差压 f(p·t) ——温压补偿函数 多喉径流量传感器流体模拟实验图
1020mm风洞试验曲线图3000m m×4000 m m风洞试验曲线图 三、特点： 1、多点多喉径流量测量装置根据现场工艺条件的不同分为单喉径和多喉径两种。 2、压损小，管径大于φ300mm的管径其压力损失可以忽略不计，节能效果显著。 3、直管段要求低。一般情况下，前直管段长度为0.7—1.5D。 4、差压值大。小流速情况下，仍然得到一个较大的差压值。 5、信号稳定可靠，无脉动差压信号。由于采用了“多喉径”结构，使得被测介质在各节流段有一 个被“整流”的过程，最大限度的消除了涡流的影响。 6、特殊的布点结构，可以得到整个管道截面的测量数据，从而保证测量的真实性和精确性。 7、产品寿命长。产品采用316或1Crl8Ni9Ti材料，并在流体测量面均进行了耐磨处理，使用经 久耐磨。 8、采用特殊取压结构，从根本上避免堵塞。可通过防堵吹扫装置，进行在线吹扫维护。 9、体积小，安装方便。只需在管道上开孔安装即可，安装法兰随机配给。 四、技术性能： 1.适用介质：空气、蒸汽、天然气、煤气、烟气、水等介质。 2.工作压力： PN= -30kPa～16MPa。 3.工作温度：-40℃～560℃。 4.流速测量范围：0.5～60m/s。 5.精度等级：±1.0%，±1.5%。 6.公称通径： 100 mm～6000mm，100×100 mm～6000×6000mm 7.参照标准：GB/T2624-2006、GB1236-2000及JJG835-93 8.连接方式：焊接，法兰连接。 五、结构形式 多喉径流量测量装置根据其插入点数的不同分为单点多喉径流量测量装置和多点多喉径流量测量装置两种结构。结构图如下：