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1、全球视野 顶尖科技AB 对称流量计聚焦科技聚焦工业流体科学研究院聚焦工业流体科学研究院聚焦工业流体科学研究院是以工业流体为研究对象，采用产学研 模式，与东北大学、交通大学、清华大学、*大学、中科院金属所、 中科院自动化所等多所研究机构合作，运用多学科前沿理论和技术， 进展根底理论研究和应用研究以及技术开发，效劳于大中型石油化 工、冶金有色、发电热力、供水环保等工业企业。研发人员主要是来 自国外高校、科研院所和企业单位的总工、研究员、教授和博导。研 究领域在工程流体力学、工业流体测量与控制、计算流体、智能流体、 流体材料等，集合了相关领域知名学者和工业一线经历丰富的工程 师。本院法人同时担任省仪
2、器仪表学会法人、副理事长。本院拥有院士专家工作站、博士创新工作站及产学研联合培养基 地，同时致力于与国外科研院所、企事业单位、行业协会建立互助合 作，协同研发，为工业计量提供更优化的产品和解决方案。分流泄洪与AB对称流量计明代出色水利科学家徐有贞在治理黄河干道秋河水患时做过一 个实验：拿两个一样水桶，一个水桶上挖个大洞，另一个水桶上挖出 与大洞总容量一样的假设干小洞，然后与众人打赌哪个水桶放水快。 按当时常识应该一样快。结果令人大吃一惊：假设干小洞的水桶快！ 这个简单实验，就是物理学上堪与伽利略两个铁球媲美的另一重大突 破实验：水箱放水实验。分流泄洪法治理水患的原理，简单说来，就 是不再像过去
3、一样集中排洪，而是科学规划地点，开掘假设干小型泄 洪渠，到达分流效果。图1 明代徐有贞的放水实验原理图Fig.1 Schematic diagram of e*perimental device from *u Youzhen这次实验在四百多年后，被美国物理学家史密斯用水箱做过。著 名的巴拿马运河也以此为理论根底开凿成功。图2 徐有贞画像及巴拿马运河开凿原理Fig.2 Picture of *u Youzhen and cutting principle of Panama Canal产品介绍- 4 -AB对称流量计-5 -一. 测量原理- 5 -二. AB 对称流量传感器- 6 -三. AB
4、 对称流量计特点- 8 -1. 测量精度高，量程比宽，非常适合贸易计量- 8 -2. 高差压值，高灵敏度，重复性及稳定性好, 非常适合大型工业控制- 9 -3. 直管段要求低，可提供数字化分析和工况标定- 10 -4. 永久压力损失低，节能效果好- 11 -5. 适用围广- 12 -四. AB对称流量计主要技术参数-13 -五. AB 对称流量计应用现场- 14 -六. 订货须知- 14 -七. 安装说明- 14 - 23- 26资质文件 核心技术 招商- 28-产品介绍节流装置因构造简单、重复性好等特点，在世界围仍占据流量仪表总量的 50%60%，其应用围极广，至今尚无任何一类流量计与之相比
5、。全部单相流体 包括气、液、蒸汽皆可测量；局部两相流如气固、气液、液固等亦可应用；工业 生产过程的一般管径和不同温度压力工况下皆有该产品。然而，传统节流装置存 在以下缺点：1、精度偏低；2、量程比窄；3、安装直管段要求高；4、压损大。 为了改善这些缺点，更好地效劳于工业过程和贸易计量，国外流量计领域的科技 工作者对其进展了孜孜不倦的研究。图 3 节流装置开展历程Fig.3 The development path of throttling devices聚焦工业流体科学研究院在国家科技部专项资金支持下，由教授和博士组成 的研发团队经过理论分析和大量实验数据验证，创造了 AB 对称流量计及相关
6、技 术，此项创造优于以往同类产品，处于国际领先水平。图 4 聚焦 AB 对称流量计Fig.4 The AB symmetrical flow meter by Liaoning Focus Technology标准孔板只有一个流通孔，而AB对称流量计设计有多个流通孔，集节流取 压与标准整流功能于一身，几乎适用于所有流体流量检测。AB 对称流量计测量精度可达0.3 级，传感器量程比可达20:1，采用数字化分 析技术后即使没有前后直管段也可准确计量，流动噪声是标准孔板的 1/15，永 久压力损失可比孔板少 50%70%；测量脏污和粘稠液体时不会有明显影响，对* 些多相流、相变流亦有良好效果。AB对
7、称流量计由于产生的差压值高，使仪表 对流量的微小变化都非常敏感，构造简单不怕磨损 ,重复性及长期稳定性好，适 合于大型工业控制。迭代技术和工况标定技术的运用，使其到达工况下测量高精 度及最宽量程比，非常适合贸易结算；数字化分析技术可选择适宜安装位置，对 含粉尘、无直管段工况十分适宜。表1 AB对称流量计与其他流量计性能比照Table 1 parison among AB symmetrical flowmeter and other flowmeters类型AB对称流量计标准孔板调节型孔板多孔/平衡流量计直管段无要求要求长要求较短要求较短节能特性节能耗能相对节能相对节能量程比宽窄较宽较宽精度（
8、宽量程下）高精度低精度较高精度较高精度建模特性数学模型+实标模型国家标准实标模型无模型/数据库迭代技术有无无无数字化分析有无无无工况标定有无无无安装方式同孔板国家标准同孔板同孔板正是基于AB对称流量计的优异性能，引起了国际和国的流量专家注意，并 由此进展了大量研究。聚焦工业流体科学研究院在科技部专项资金的支持下组建 了教授和博士组成的研发团队，进展了长期深入研究，采用理论建模、 实流标 定、仿真模拟及工况大数据分析等技术，探索出AB对称流量计的在规律，掌握 了核心技术，同时获得多项国家创造专利，成果受到国际学术同行肯定。国外 10余年的工业应用证明，AB对称流量计不仅在普通工况下，尤其在复杂流
9、态下， 其优越的计量性能得以充分表达。目前，AB对称流量计已被广泛应用于石油天 然气厂、化工厂、发电厂、热力公司、钢铁厂和制药厂等工业控制和贸易结算领 域，为各行业做出了出色奉献，获得了高度赞誉。这项技术的创造已经对典型行业和部门产生了积极而持久的影响。 AB 对 称流量计所采用的数字化分析技术已经对计量领域起到了革命性的作用。AB对称流量计一. 测量原理标准孔板由于只有一个流通孔，流体流入后缩脉现象加剧，在孔板下游会形 成大尺度旋涡，使量程比缩小、差压信号中的噪声增大，降低测量精度；孔板下 游两侧大量涡流消耗导致较大的永久压力损失；随机和混杂涡流导致测量线性度 和重复性降低；标准孔板压力恢复
10、慢，导致需要很长的安装直管段，要求的上游 直管一般至少20D50D；孔板前极易积污；孔板入口极易被磨损从而丧失精度; 流出系数不稳定、线性差、测量围小，一般3:1或4:1。AB对称流量传感器呈多孔厚盘状，安装在管道截面上，中心孔A与卫星孔 B的尺寸及分布基于准确数学模型并针对具体工况优化设计定制。当流体流过圆 盘的AB孔时将被整流，涡流被最小化，形成近似理想流场，通过标准取压装置， 可获得稳定差压信号，根据流体力学的伯努利方程计算出体积及质量流量。AB 对称流量传感器经多批次科学测试及鉴定，其相关技术和测试数据经国 家大流量标定中心、*计量院、东北计量院及省质检局等权威部门认定，结果说 明：A
11、B对称流量传感器可通过自身的多个几何孔整理流场，提供均衡的动能和 势能，明显减少紊流剪切力和涡流，由此带来优异性能。AB对称流量计流量原理如公式(1.1)和(1.2)所示：q = K J AP / p(1.1)q q(1.2)mvq 流体的体积流量工况下流体的体积流量m3/s；vq 流体的质量流量，kg/s；mAP 差压，为节流件前后压力差，Pa；P 工况下节流件上游处流体的密度，kg/m3；K 系数表达公式，与被测介质、传感器构造、工况条件相关。根据根本原理、数学推导及大量实验，对AB对称流量计进展了准确建模， 通过实流标定验证了数学模型，采用数字化分析技术让不同介质、不同工况的 K 系数公
12、式都有据可依，保证现场使用的平安、准确、可靠。二. AB对称流量传感器AB 对称流量传感器外轮廓可以是圆形或矩形等符合现场要求的构造。传感 器的几何孔尺寸和分布基于准确数学模型并针对具体工况优化设计定制，称之为 数学几何孔。在节流装置两侧的一定距离处开有取压孔，取压方式完全与标准孔 板一样，符合国家相关标准。图5基于数学模型的AB对称流量传感器构造Fig.5 Structure of AB symmetrical flowmeter based on mathematical modelsAB对称流量传感器数学模型中的l、l、D、D、D、t及卫星孔个数N1 2 0 1 2 等参数最终决定了产品
13、构造。只有各参数符合数学模型里的函数关系，才能保证 在宽量程比的流量围下保证高精度的计量。不同l、l与D的关系1 2 2当l二xD且l二yD时(其中x和y为我院自主研究成果)，流场有较好的对1 2 2 2 称性，计量性能最正确。其他构造都不会产生很好的计量特性。 中心孔与卫星孔直径比(D/D)的流态分析01当D /D二z时(其中z为我院自主研究成果)，流场有较好的对称性，计量性 01能最正确。其他构造都不会产生很好的计量特性。(3)几种常用节流件比拟标准孔板4孔调节型孔板AB对称流量计以 DN150 管径为例，取等效流通面积，在一样工况下对三种流量计进展性 能比拟测试。图6为标准孔板、罗斯蒙特
14、调节型孔板及AB对称流量计的压力分 布曲线比照。在流量较小时，标准孔板永久压力损失为10380 Pa,调节型孔板为 8777 Pa，AB对称为8380 Pa，比照可知小流量时AB对称流量计压损最小，比孔 板压损减小约20%。经实验验证，在大雷诺数条件下，AB对称流量计永久压损 可比标准孔板减小约 50%。图 6 同工况下三种流量计压力曲线比照小流量Fig.6 Pressure distribution of three different flowmeters under the same condition经过分析，造成上述现象的主要原因为：随着传感器构造的变化，节流装置 下游产生的涡流尺度
15、和围发生变化，涡流造成的机械能损耗导致了构造对永久压 力损失产生影响。各节流件的涡流如图 7所示。标准孔板局部流线图调节型孔板局部流线图AB 对称流量计局部流线图图 7 三种流量计流线图比照Fig.7 parison of streamline of three different flowmeters通过上述分析可知，在流通面积相等和其他工况条件均一致的条件下，孔 板下游侧的涡流最大，4孔调节型孔板次之，AB对称流量计最小、流线最稳定、 计量特性最正确。以上是根本构造，针对特殊工况优化设计还可以有以下构造但不限于以下 构造。局部特殊设计产品采用我公司数字化分析技术创造专利进展工况标 定确认。图8为形式各异的AB对称流量计示意图。图8形式各异的AB对称流量计Fig.8 Schematic Diagram of various types of AB symmetrical flow
