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中、大口径电磁流量计无液校准方法研究

联系人:钱浩涵 联系方式:0574-87207329
登 记 号:939-140299042 登记日期:2015-02-01
机构名称:宁波市计量测试研究院(宁波市衡器管理所) 
产权情况:
成果所处阶段:中期阶段
成果体现形式:新技术
应用状态:试用

成果描述:

一、课题来源与背景

本课题为浙江省质量技术监督系统科研计划项目(一般科研计划项目、自筹经费项目),项目名称为中、大口径电磁流量计无液校准方法研究,计划编号20090508

二、研究目的与意义

研究一种高精度、低成本、可移动、可模拟工况且无需干湿校准对比试验修正的电磁流量计无液校准方法。本项目所涉及的电磁流量计无液校准方法,校准时无需实际介质流量通过流量计,可大大降低装置成本及校准成本,设备轻便、可移动,还具备可模拟不同介质与流场、可进行流量计流体运动学及动力学研究等优势,可很好地弥补实流校准装置的缺点。开展电磁流量计无液校准方法研究不仅符合国家科技发展规划要求,而且能够满足我省流量仪表企业向高技术产品转型的需要,同时,电磁流量计无液校准方法独特的性能优势和巨大的市场潜力,将为我省企业带来显著的经济和社会效益。

三、关键技术与性能指标

本项目主要解决的关键技术包括以下两方面:

1、电磁流量计测量管壁上法向磁通密度分布的逐点测量技术,包括高精度的磁场信息测量技术与高精度、高效率的传感器驱动及定位技术;

2、电磁流量计二次仪表的模拟器校准技术。

本项目考核指标包括完成电磁流量计无液校准方法的研究、试验样机的研制,并以2200mm口径电磁流量计产品为试验对象完成与现有实流校准方法的性能对比试验,并达到以下性能指标:

1、与实流校准方法相比,获得的流量计仪表系数相对误差不超过±0.5%

2、基于该方法的校准装置产业化后,成本不超过10万元,单台流量计校准所需能耗成本不超过100元;

3、可模拟各类工况;

4、无需对比试验修正;

5、可移动。

四、项目创新点

本项目在实施过程中针对主要的技术问题提出以下三个创新点:

①利用霍尔传感器逐点测量边界法向磁通二维分布与基于无旋磁场数学模型计算空间三维磁场分布相结合的电磁流量计工作磁场重构工作;

②基于等弦高准则的电磁流量计边界法向磁通自适应测量方法;

③基于多物理场耦合数值计算的电磁流量计灵敏度系数计算方法。

五、社会经济效益与存在问题

本项目所研究电磁流量计无液校准方法的成功应用、无液校准标准装置的建立、无液校准规程的制定,以及无液校准技术的产业化,将显著提升我省乃至全国在中、大口径电磁流量计产业的发展。产业化后设备直接新增年产值有望达到1000万元,年利税333万元,间接促进大口径电磁流量计产业新增年产值5000万元,年利税1665万元。本项目研究所得成果,不但可大大推动我省流量计产业的发展,提升企业技术水平,而且可推动能源传输、贸易结算等相关应用领域的技术革新与发展,社会效益较为显著。

本项目在实现无液校准中,通过霍尔探头逐点扫描方式确定电磁流量计测量管内壁法向磁通密度分布的方法。由于霍尔传感器本身存在一定误差,给本项目的磁场重构带来一定的误差,进而影响校准精度,因此,如何降低该部分误差是需进一步完善的内容。



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