多传感器热式气体流量计的研制-计量学报.pdf

第３７卷　第６期 计　　　 量　　　学　　　报 　 Ｖｏｌ．３７，№６ ２０１６年　１１月 ＡＣＴＡ　ＭＥＴＲＯＬＯＧＩＣＡ　ＳＩＮＩＣＡ 　 Ｎｏｖｅｍｂｅｒ，２０１６ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００１１５８．２０１６．０６．１５ 多传感器热式气体流量计的研制 沈平平，　赵伟国 （中国计量大学 浙江省流量计量技术研究重点实验室，浙江 杭州３１００１８） 摘要：针对大中型管道以及不规则流场中气体流量测量存在的问题，研制了一种多传感器结构的气体流量 计。在测量管道中按照对数线性法选取测量特征点，采用４个热式气体流量传感器获取特征点的流量信号，利用 正交多项式拟合建立特性曲线的函数关系式。在不规则流场条件下对２００ｍｍ口径样机进行实验。实验结果表 明，多传感器测量方法能够明显改善单传感器的测量精度不高的问题。 关键词：计量学；热式气体流量计；不规则流场；多传感器 中图分类号：ＴＢ９３７　　　　文献标识码：Ａ　　　　文章编号：１０００１１５８（２０１６）０６０６１９０４ ＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆＭｕｌｔｉＳｅｎｓｏｒＴｈｅｒｍａｌＧａｓＦｌｏｗｍｅｔｅｒ ＳＨＥＮＰｉｎｇｐｉｎｇ，　ＺＨＡＯＷｅｉｇｕｏ （ＴｈｅＫｅｙＬａｂｆｏｒＦｌｏｗＭｅａｓＴｅｃｈｏｆＺｈｅｊｉａｎｇＰｒｏｖｉｎｃｅ，ＣｈｉｎａＪｉｌｉａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ，Ｚｈｅｊｉａｎｇ３１００１８，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｍｕｌｔｉｓｅｎｓｏｒｇａｓｆｌｏｗｍｅｔｅｒｗａｓｄｅｖｅｌｏｐｅｄ，ｗｈｉｃｈａｉｍｓｔｏｍｅａｓｕｒｅｔｈｅｇａｓｆｌｏｗｒａｔｅｆｏｒｉｒｒｅｇｕｌａｒｆｌｏｗｆｉｅｌｄ ａｎｄｌａｒｇｅａｎｄｍｉｄｄｌｅｓｃａｌｅｐｉｐｅｌｉｎｅ．ＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｐｏｉｎｔｓａｒｅｓｅｔｉｎｔｈｅｐｉｐｅｂｙＬｏｇｌｉｎｅａｒｍｅｔｈｏｄａｎｄｆｏｕｒｓｅｎｓｏｒｓａｒｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄａｃｃｏｒｄｉｎｇｌｙｉｎｔｈｅｐｉｐｅｔｏａｃｑｕｉｒｅｔｈｅｓｉｇｎａｌｏｆｆｌｏｗｒａｔｅｆｒｏｍｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｐｏｉｎｔｓ．Ｔｈｅｅｑｕａｔｉｏｎｏｆｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ｃｕｒｖｅｆｕｎｃｔｉｏｎｉｓｏｂｔａｉｎｅｄｂｙｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｐｏｌｙｎｏｍｉａｌｆｉｔｔｉｎｇ．Ｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｆｏｒｔｈｅｐｒｏｔｏｔｙｐｅｏｆ２００ｍｍｃａｌｉｂｅｒｈａｓｂｅｅｎ ｔａｋｅｎｉｎｉｒｒｅｇｕｌａｒｆｌｏｗｆｉｅｌｄ．Ｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｍｕｌｔｉｓｅｎｓｏｒｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄｃｏｕｌｄｏｂｖｉｏｕｓｌｙｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅｉｎａｃｃｕｒａｃｙｏｆｓｉｎｇｌｅｓｅｎｓｏｒｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｉｎｉｒｒｅｇｕｌａｒｆｌｏｗｆｉｅｌｄ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｍｅｔｒｏｌｏｇｙ；ｔｈｅｒｍａｌｇａｓｆｌｏｗｍｅｔｅｒ；ｉｒｒｅｇｕｌａｒｆｌｏｗｆｉｅｌｄ；ｍｕｌｔｉｓｅｎｓｏｒ ［５］ 进口，且价格较为昂贵 。 １　引　言 本文将均速管流量计与热式流量计的测量原理 相结合，针对不规则流场以及大中型管道气体流量 影响流量测量的主要因素为流速分布，因此除 测量中的单点测量精确度不高、差压式仪表压损太 了容积式流量计等少数流量仪表之外，几乎所有的 大等问题，研制了一种多传感器结构的热式气体流 ［１］ 流量计都对直管段