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精準(zhǔn)計(jì)量新紀(jì)元:超聲波流量計(jì)賦能雙碳目標(biāo)
發(fā)布時(shí)間:2024-11-01 08:56:01

“雙碳行動(dòng)”是通過(guò)調(diào)整能源結(jié)構(gòu),優(yōu)化能源消費(fèi)方式以及實(shí)施人為固碳措施,實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo),需要充分發(fā)揮計(jì)量標(biāo)尺的衡量作用,推動(dòng)技術(shù)裝備的升級(jí)換代,淘汰高耗能產(chǎn)品,實(shí)現(xiàn)綠色低碳轉(zhuǎn)型。流量計(jì)量涉及液氣流量測(cè)量,是能源計(jì)量和能耗測(cè)算的基礎(chǔ),是國(guó)家能源安全重要一環(huán),為節(jié)能降耗工作的推進(jìn)提供數(shù)據(jù)支撐,如何進(jìn)一步提升流量計(jì)精度成為研究重點(diǎn)。

超聲波流量計(jì)是一種用于測(cè)量流體流量的設(shè)備,這些流體包括但不限于污水、工廠(chǎng)排放液、臟流程液、農(nóng)業(yè)用水、泥漿、礦漿、非凈燃油、原油等。它利用超聲波穩(wěn)定傳輸?shù)男再|(zhì),基于時(shí)差法、頻率法、互相關(guān)法和多普勒法計(jì)算流體流速,時(shí)差法計(jì)算原理簡(jiǎn)單、多普勒法計(jì)算精度高,是應(yīng)用最為廣泛的兩種方式。超聲波流量計(jì)具有無(wú)接觸而高精度的特點(diǎn),對(duì)湍流環(huán)境的影響小,在不污染湍流物質(zhì)的前提下,更由于穩(wěn)定的聲波傳輸表現(xiàn)出比機(jī)械流量計(jì)更高的測(cè)量精度,是極具潛力的高精度儀器,有望代替現(xiàn)用的機(jī)械流量計(jì),推動(dòng)測(cè)量技術(shù)向高精度方向不斷發(fā)展。

超聲波流量計(jì)由于無(wú)接觸和瞬時(shí)測(cè)量的特性,已在大口徑管道測(cè)量中廣泛應(yīng)用,如國(guó)外對(duì)于超聲波流量測(cè)量技術(shù)研究起步較早,目前結(jié)合CNN、R-U-Net 和 LSTM 等復(fù)雜神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法,進(jìn)行誤差修正,測(cè)量精度高。但在小口徑和高溫環(huán)境下,測(cè)量精度依舊不高,在高溫下的誤差達(dá)到 6%,如何拓展超聲波流量計(jì)應(yīng)用環(huán)境,占有更大市場(chǎng),成為研究重點(diǎn)。國(guó)內(nèi)的超聲波測(cè)量技術(shù)向提升測(cè)量精度不斷發(fā)展,從改善測(cè)量環(huán)境、增加采樣點(diǎn)和優(yōu)化計(jì)算方案 3 方面出發(fā),減小渦旋和二次流和渦旋對(duì)流速場(chǎng)的影響,提升測(cè)量精度。在應(yīng)用上,超聲波流量計(jì)常用在氣體監(jiān)測(cè)中,且在小口徑和高溫高壓下需謹(jǐn)慎使用,因此進(jìn)一步提升超聲波測(cè)量精度十分重要。 

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