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基于液氮模拟工况的差压与电容式液位计检测装置设计及不确定度评定
1
作者 张皓杰 郝罗亮 +1 位作者 高鸿飞 余扬 《计量与测试技术》 2026年第2期32-34,39,共4页
超低温介质(如液氮、液化天然气)的液位测量对于航空航天和石油化工等行业的安全至关重要,但其量值溯源在低温工况下会因介质密度变化、静压波动及介电常数漂移等因素而导致测量误差。因此,本文设计了一种基于液氮模拟工况的差压与电容... 超低温介质(如液氮、液化天然气)的液位测量对于航空航天和石油化工等行业的安全至关重要,但其量值溯源在低温工况下会因介质密度变化、静压波动及介电常数漂移等因素而导致测量误差。因此,本文设计了一种基于液氮模拟工况的差压与电容式液位计检测装置,并进行不确定度评定。结果表明,该装置合成标准不确定度为0.81mm,扩展不确定度U=2mm(k=2),满足0.5级液位计最大允许误差1/3以内的计量要求,可为低温液位计的性能评价及量值溯源提供参考。 展开更多
关键词 低温液位计 检定装置 差压 静压 不确定度评定 计量
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核电厂高温高压分体式导波雷达液位计设计和验证
2
作者 朱毖微 徐思捷 +2 位作者 吴茜 余子豪 秦越 《机电信息》 2025年第9期29-32,共4页
目前核电厂高温高压容器如稳压器、蒸汽发生器的水位均采用压力原理测量,受容器内负载的工况影响,差压水位测量存在精度低、可靠性不高等问题。雷达式液位计具有精度高、可靠性高的优点,是高温高压容器液位测量的有效手段。鉴于此,提出... 目前核电厂高温高压容器如稳压器、蒸汽发生器的水位均采用压力原理测量,受容器内负载的工况影响,差压水位测量存在精度低、可靠性不高等问题。雷达式液位计具有精度高、可靠性高的优点,是高温高压容器液位测量的有效手段。鉴于此,提出基于频域反射(FDR)原理的FMCW调制分体式导波雷达进行液位测量,能够有效消除容器内加热片、参考管补水装置和参考管接管等障碍物的影响,实现对液位的无盲区测量,满足核电厂高温高压容器的液位测量需求。 展开更多
关键词 核电厂 高温高压 分体式 雷达液位计 设计 验证
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超声波液位检测仪设计与试验
3
作者 段满意 《今日自动化》 2026年第2期21-23,共3页
液位测量作为工业过程控制的关键环节,其精度直接影响生产效率与安全。传统接触式测量方法存在易腐蚀、维护成本高等局限,非接触式的超声波检测技术因具有安装便捷、适应性强等优势成为主流选择。当前超声波液位计普遍面临温度漂移、回... 液位测量作为工业过程控制的关键环节,其精度直接影响生产效率与安全。传统接触式测量方法存在易腐蚀、维护成本高等局限,非接触式的超声波检测技术因具有安装便捷、适应性强等优势成为主流选择。当前超声波液位计普遍面临温度漂移、回波干扰等问题,导致测量精度难以突破±0.2%FS。文章设计了一种基于超声波技术的高精度液位检测仪,旨在实现复杂工业环境下的稳定测量。 展开更多
关键词 超声波 液位检测 高精度测量 温度补偿 信号处理
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基于TV-KF的矿浆液位电阻抗成像方法研究 被引量：2
4
作者 李曦婷 高云鹏 +2 位作者 谢琴 杨唐胜 王俊霖 《仪器仪表学报》 北大核心 2025年第2期141-151,共11页
针对浮选过程矿浆液位难以准确检测、可视化程度低、现有电阻抗成像算法过于平滑的问题,提出了全变差正则化与卡尔曼滤波相结合的混合TV-KF矿浆液位电阻抗成像方法。首先,构建浮选矿浆液位测量场域模型获取场域边界电压,建立基于全变差... 针对浮选过程矿浆液位难以准确检测、可视化程度低、现有电阻抗成像算法过于平滑的问题,提出了全变差正则化与卡尔曼滤波相结合的混合TV-KF矿浆液位电阻抗成像方法。首先,构建浮选矿浆液位测量场域模型获取场域边界电压,建立基于全变差正则化的浮选过程误差函数计算矿浆液位初始电导率值;其次,基于全变差正则化算法计算电导率值作为卡尔曼滤波算法预测方程的先验信息,利用不同时刻的测量电压值对卡尔曼滤波算法的更新方程和预测方程进行迭代;最后,基于提出的TV-KF电阻抗成像算法求解矿浆液位电导率分布,获得准确的矿浆液位检测结果。仿真和实测结果表明:所提算法重建的矿浆与泡沫分界面清晰度更高、边缘特性更好,获取的矿浆液位信息全面准确,在不同矿浆液位仿真模型中PCC均达到85%以上,相比其他重建算法IRE值更低、重建效果更优;现场实验平台矿浆液位实测最大误差<2.4 cm,满足浮选工业现场液位准确检测需求;相较已有方法具有更强的泡沫层信息可视化能力及浆料适用性、对泡沫波动变化有更高的灵敏度,可持续稳定测量矿浆液位,对当前浮选现场有良好应用价值。 展开更多
关键词 浮选过程 电阻抗成像 全变差正则化 卡尔曼滤波 液位检测
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基于Mann-Kendall自适应阈值和比例拟合补偿浮选泡沫层厚度测量方法 被引量：1
5
作者 胡爽 高云鹏 +2 位作者 王俊霖 谢琴 杨唐胜 《仪器仪表学报》 北大核心 2025年第10期120-129,共10页
针对现有浮选泡沫层厚度检测精度不高、分界面判定误差大、对复杂工况适应性差等问题,提出了一种基于Mann-Kendall自适应阈值和比例拟合补偿的浮选泡沫层厚度检测方法。首先,建立工业浮选过程泡沫层厚度检测电导率模型,分析矿浆层与泡... 针对现有浮选泡沫层厚度检测精度不高、分界面判定误差大、对复杂工况适应性差等问题,提出了一种基于Mann-Kendall自适应阈值和比例拟合补偿的浮选泡沫层厚度检测方法。首先,建立工业浮选过程泡沫层厚度检测电导率模型,分析矿浆层与泡沫层在电导率特性上的差异;其次,提出基于Mann-Kendall的趋势检验方法,通过判断整体电压序列的单调趋势识别是否存在泡沫层,并结合矿浆层与泡沫层在分界面处测量电压的差异,基于拉依达准则构建出适应不同工况的自适应阈值,实现分界面位置的准确判定;最后,根据泡沫层气含率与电导率的关系建立分界面等效电阻模型,提出基于矿浆层与泡沫层比例系数的泡沫厚度补偿算法,修正由工况扰动和泡沫不均匀性引起的测量偏差,据此实现浮选泡沫层厚度的准确测量。仿真和实测实验结果表明:Mann-Kendall自适应阈值法在不同浮选工况下均能准确识别矿浆层与泡沫层分界面的位置,且相较于现有方法,提出的基于矿浆层比例系数拟合法能更好对整体泡沫层厚度进行拟合、具有更高的测量准确度,厚度补偿的绝对误差在5 mm以内,最终浮选泡沫层厚度实测误差在±1 cm范围,满足浮选过程工业现场的泡沫层厚度测量要求,为浮选过程的实时监测与自动控制提供准确可靠的技术支撑。 展开更多
关键词 泡沫层厚度 界面识别 MANN-KENDALL 自适应阈值法 比例拟合
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磁致伸缩液位传感器的应用与发展 被引量：11
6
作者 杨朝虹 杨竞 +1 位作者 李焕 付春林 《矿冶》 CAS 2004年第4期83-86,49,共5页
磁致伸缩液位传感器是综合利用磁致伸缩效应、浮力原理、电磁感应、电子技术等多种技术研制而成的液位测量仪表,它在高精度液位测量领域中相对于传统液位传感器有许多独特的优势。本文分析了磁致伸缩液位传感器的工作原理,阐述了其结构... 磁致伸缩液位传感器是综合利用磁致伸缩效应、浮力原理、电磁感应、电子技术等多种技术研制而成的液位测量仪表,它在高精度液位测量领域中相对于传统液位传感器有许多独特的优势。本文分析了磁致伸缩液位传感器的工作原理,阐述了其结构和使用特点,介绍了工业中几种常见的磁致伸缩液位传感器,并对磁致伸缩液位传感器未来的发展趋势作了探讨。 展开更多
关键词 磁致伸缩 液位传感器 自动检测 波导管
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基于微型叉指电极的原油沉降罐高精度界面检测方法
7
作者 张峰 鲁晓刚 +1 位作者 刘正 李奔 《化工自动化及仪表》 2025年第2期212-217,共6页
为解决油水界面定位不准的问题,采用微型叉指电极结合伺服电机在模拟储罐全高度范围内垂直扫描,通过高灵敏叉指电极检测扫描过程中的阻抗幅值并配合K-means算法定位油水、油气界面。实验结果表明:系统检测精度高、误差小,相比于传统电... 为解决油水界面定位不准的问题,采用微型叉指电极结合伺服电机在模拟储罐全高度范围内垂直扫描,通过高灵敏叉指电极检测扫描过程中的阻抗幅值并配合K-means算法定位油水、油气界面。实验结果表明:系统检测精度高、误差小,相比于传统电容式界面仪,系统尺寸小、灵敏度高、不易附着原油且维护方便,可广泛应用于原油集输过程的油水、油气界面检测。 展开更多
关键词 油水界面检测 油气界面检测 原油集输 叉指电极+伺服电机 阻抗幅值 K-MEANS算法
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雷达液位计检测方法研究
8
作者 游建军 万丽芬 +2 位作者 胡鹤鸣 李启明 魏志欢 《中国计量》 2025年第9期92-94,114,共4页
文章建立了横式液位模拟检定装置,以实现雷达波等非接触液位仪表的检测。该装置采用高精度激光测距传感器作为距离的标准,提供分段线性位移,搭载被测液位测量仪器进行水平移动,被检仪表测量到反射板距离的相对变化值为被检值,在10 m范... 文章建立了横式液位模拟检定装置,以实现雷达波等非接触液位仪表的检测。该装置采用高精度激光测距传感器作为距离的标准,提供分段线性位移,搭载被测液位测量仪器进行水平移动,被检仪表测量到反射板距离的相对变化值为被检值,在10 m范围内位移量的扩展不确定度可优于1 mm。测试数据表明,雷达波数据具有一定的系统偏差,需进行线性修正。毫米波测距雷达的相对示值误差在(2000~3000)mm范围内出现最大误差,最大相对示值误差为0.15%,其他测试工况下,相对示值误差保持在±0.1%以内。 展开更多
关键词 计量学 雷达液位计 液位测量 激光测距 线性偏差 反射面
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基于YOLOv7-tiny的化工反应分液面检测研究
9
作者 曹梦旋 陈秀生 +3 位作者 袁涛 黄元凤 林心园 李树锐 《化工自动化及仪表》 2025年第2期205-211,共7页
为实现化工反应分液面快速、高精度的目标检测和提取,设计基于机器视觉的化工反应分液面检测系统,系统由人机交互模块、图像采集装置(光源、工业相机、光学镜头)、电源模块、传输模块、4G模块组成,利用YOLOv7-tiny轻量级目标检测算法进... 为实现化工反应分液面快速、高精度的目标检测和提取,设计基于机器视觉的化工反应分液面检测系统,系统由人机交互模块、图像采集装置(光源、工业相机、光学镜头)、电源模块、传输模块、4G模块组成,利用YOLOv7-tiny轻量级目标检测算法进行分液面目标检测识别。在相同实验条件下,选用同一物料数据集进行训练,实验结果表明:YOLOv7-tiny算法的mAP值相对最高,相较于常用的轻量级YOLOv3-tiny和YOLOv5s算法分别高出9.5%和5.1%;YOLOv7-tiny的检测速度较YOLOv3-tiny和YOLOv5s算法分别低5 FPS/s和高10 FPS/s;YOLOv7-tiny算法的内存占用量较YOLOv3-tiny和YOLOv5s算法分别低4.92 MB和低2.07 MB,说明YOLOv7-tiny算法的分类精度和运行速度更具优势。 展开更多
关键词 分液面 轻量级目标检测算法 分类精度 运行速度
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基于激光测距的雷达液位计简易校准装置的设计与应用 被引量：1
10
作者 张晓飞 《化工生产与技术》 2025年第2期28-31,40,I0004,共6页
雷达液位计是制药企业液位检测的重要设备,同时也是一种计量器具。方便快捷准确的校准方法是生产安全、质量保证的重要因素。本文在现有的液位计检定规程的基础上,对传统的校准装置进行创新,开发一种结构简单、测量直观的现场测量雷达... 雷达液位计是制药企业液位检测的重要设备,同时也是一种计量器具。方便快捷准确的校准方法是生产安全、质量保证的重要因素。本文在现有的液位计检定规程的基础上,对传统的校准装置进行创新,开发一种结构简单、测量直观的现场测量雷达液位计的校准装置,可以实现非接触式雷达液位计和导波杆雷达液位计的校准。 展开更多
关键词 雷达液位计 校准装置 激光测距仪
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核化工项目三废区安全级控制系统优化设计
11
作者 王宇婷 唐翊桐 《核电子学与探测技术》 北大核心 2025年第2期289-292,共4页
为进一步提升核化工项目三废区安全级控制系统的安全性与经济性,本文针对核化工项目中某子项的安全级控制系统进行优化设计。通过对工艺过程中安全级功能的分析,评估不同控制策略的优劣,本文提出的优化方案在保证安全级控制系统功能实... 为进一步提升核化工项目三废区安全级控制系统的安全性与经济性,本文针对核化工项目中某子项的安全级控制系统进行优化设计。通过对工艺过程中安全级功能的分析,评估不同控制策略的优劣,本文提出的优化方案在保证安全级控制系统功能实现的前提下,降低了设计和运行维护的成本,提高了系统的可靠性。 展开更多
关键词 核化工项目 控制系统 安全级控制系统
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PSD位置特性与光斑及背景的关系研究 被引量：17
12
作者 袁红星 贺安之 +1 位作者 李振华 王志兴 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 1999年第2期145-149,共5页
分析了ＰＳＤ（ＰｏｓｉｔｉｏｎＳｅｎｓｉｔｉｖｅＤｅｔｅｃｔｏｒ）作为二维位置传感器的优越特性，给出了理论上反偏状态下的ＰＳＤ的定位特性与光斑的关系，解释了在信号光源强度较弱时的位置坐标向中心靠拢的实验现象，理论和实... 分析了ＰＳＤ（ＰｏｓｉｔｉｏｎＳｅｎｓｉｔｉｖｅＤｅｔｅｃｔｏｒ）作为二维位置传感器的优越特性，给出了理论上反偏状态下的ＰＳＤ的定位特性与光斑的关系，解释了在信号光源强度较弱时的位置坐标向中心靠拢的实验现象，理论和实验结果符合得很好，并由此将背景光划分为漫射型和集中型，进一步建立起了背景光影响下的位置误差估算公式以及消除背景影响的算法． 展开更多
关键词 误差 光斑 背景 PSD 位置传感器 光电传感器
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新型嵌入式超声波测距系统 被引量：15
13
作者 李云龙 卜雄洙 +1 位作者 赵文 朱雅平 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2012年第1期97-99,共3页
为了增大超声波发射功率和准确接收回波信号,在分析超声波测距误差原因和考虑软、硬件成本的基础上,提出了一种以C8051F320微控制器、反激变换器和专用集成电路PW0268为核心器件的超声波测距系统及其硬件和软件的设计方法。系统中还集... 为了增大超声波发射功率和准确接收回波信号,在分析超声波测距误差原因和考虑软、硬件成本的基础上,提出了一种以C8051F320微控制器、反激变换器和专用集成电路PW0268为核心器件的超声波测距系统及其硬件和软件的设计方法。系统中还集成了声速的温度补偿、串行输出和LCD显示等功能,能实时修正超声速度和显示测量值。实验结果表明,该超声波测距系统具有测量数据准确,线性度高、重复性好、迟滞小、成本低等优点,可广泛应用于工业中非接触测距场所。 展开更多
关键词 超声波 测距系统 微控制器 反激变换器 PW0268
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油水界面测量与计算 被引量：11
14
作者 任喜伟 何立风 +2 位作者 宋安玲 赵晓 姚斌 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期95-115,共21页
精确测量原油储罐油水界面是石油开采加工工艺过程的基本要求,油水界面测量技术在石油化工过程系统工程研究中占有十分重要的位置。首先介绍了油水界面测量技术的研究现状,分析了每一种测量技术的测量原理和技术应用,并从技术原理、测... 精确测量原油储罐油水界面是石油开采加工工艺过程的基本要求,油水界面测量技术在石油化工过程系统工程研究中占有十分重要的位置。首先介绍了油水界面测量技术的研究现状,分析了每一种测量技术的测量原理和技术应用,并从技术原理、测量方式和计算方法3个方面对15种油水界面测量技术进行了对比总结;其次重点探讨了油水界面计算方法,提出按照直接读数、关键参数、矩阵数据和图像分析4个方面总结油水界面计算方法,并对其所用算法研究进展进行分析和对比;最后对油水界面测量技术下一步发展做了展望,预测了油水界面测量技术在混合模式技术原理、非接触式测量方式、高精度测量过程、多维数据计算方法和智能化信息系统建设平台等5个方面的发展方向和技术难点。 展开更多
关键词 油水界面 测量 数据分类 图像处理 算法
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高精度微距超声波测距系统 被引量：14
15
作者 倪卫宁 朱祖扬 +2 位作者 张卫 李三国 李胜 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2014年第1期75-76,92,共3页
根据超声波测距原理和井径测量对测距的要求,在基本超声波测距原理基础上,设计实现了一种低盲区、低功耗、高精度、小尺寸的超声测距系统。通过采用增益可编程的反射波信号检测方法,进行多次的增益校正,使得首个反射波信号前沿被比较器... 根据超声波测距原理和井径测量对测距的要求,在基本超声波测距原理基础上,设计实现了一种低盲区、低功耗、高精度、小尺寸的超声测距系统。通过采用增益可编程的反射波信号检测方法,进行多次的增益校正,使得首个反射波信号前沿被比较器扑捉到。通过计量发射波时刻到首个反射波信号前沿的时间可以计算出高精度的距离值。实验结果表明,采用1 MHz谐振频率的超声波换能器,发射功率100 mW,距离测量精度为±1 mm,测量盲区为25 mm. 展开更多
关键词 井径 超声波测距 增益控制
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磁致伸缩效应在高精度液位测量中的应用研究 被引量：11
16
作者 赵芳 姜波 +1 位作者 余向明 张晓钟 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2003年第8期44-45,共2页
简述了磁致伸缩效应及其在液位测量中的应用。针对储油罐液位测量的特点:大量程至20多m,同时要测量油位、水位、温度及储油量等参数,并且液位测量的允许误差小于几mm,介绍了能满足要求的磁致伸缩液位传感器,并从该传感器的测量原理、信... 简述了磁致伸缩效应及其在液位测量中的应用。针对储油罐液位测量的特点:大量程至20多m,同时要测量油位、水位、温度及储油量等参数,并且液位测量的允许误差小于几mm,介绍了能满足要求的磁致伸缩液位传感器,并从该传感器的测量原理、信号转换和检测、以及温度对测量的影响等方面进行了详细的分析,对该传感器能够实现高精度液位测量方法进行了研究,供有关研究及应用的技术人员参考。 展开更多
关键词 液位测量 磁致伸缩效应 储油罐 液位传感器 精度
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电容式物位计中挂料问题的研究 被引量：23
17
作者 陈晓竹 陈乐 刘天夫 《计量学报》 CSCD 北大核心 2000年第2期157-160,共4页
传统电容式物位传感器在测量导电介质时,无法消除电极挂料对测量的影响,本文通过分析电极挂料的等效电路,提出了带有电极挂料的物位计测量电路,并指出在一定的初始条件和测量条件下,测量电路的输出电压仅与物位电容有关,而与电极挂料无... 传统电容式物位传感器在测量导电介质时,无法消除电极挂料对测量的影响,本文通过分析电极挂料的等效电路,提出了带有电极挂料的物位计测量电路,并指出在一定的初始条件和测量条件下,测量电路的输出电压仅与物位电容有关,而与电极挂料无关,这为今后进一步研制开发新型电容式物位计。 展开更多
关键词 物位测量 等效电路 电容式物位计 挂料问题
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雷达液位仪测量原理的分析及应用探讨 被引量：24
18
作者 姬晓波 涂亚庆 +1 位作者 任开春 张海涛 《石油化工自动化》 CAS 2005年第1期68-70,共3页
雷达液位仪作为一种非接触式的高精度液位仪表,目前广泛应用于石油、化工等行业。按所采用时间测量方式的不同,雷达液位仪主要可分为两种,一种是微波脉冲(PTOF)测量方法;另一种是连续波线性调频法(FMCW)。介绍了雷达液位仪的基本测量原... 雷达液位仪作为一种非接触式的高精度液位仪表,目前广泛应用于石油、化工等行业。按所采用时间测量方式的不同,雷达液位仪主要可分为两种,一种是微波脉冲(PTOF)测量方法;另一种是连续波线性调频法(FMCW)。介绍了雷达液位仪的基本测量原理;针对微波脉冲测量和连续波线性调频测量方法,分析比较了优缺点,指出了在应用中应注意的问题;以BM70A型雷达液位仪为例,给出了几种典型应用。 展开更多
关键词 雷达液位仪 连续波线性调频 微波脉冲
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差动变压器式单点液态金属液位计的研制 被引量：5
19
作者 毕可明 韩冶 +3 位作者 柴宝华 冯波 卫光仁 龙俞伊 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第S1期608-611,共4页
研制了一种全新的差动变压器(LVDT)式单点液态金属液位计,并对其性能进行了测试。结果表明,该型液位计不受诸多误差因素的影响(如温度效应),其探头可在0~650℃范围内长期工作,其对液面测量误差优于±2mm。该型液位计配合专用的驱动... 研制了一种全新的差动变压器(LVDT)式单点液态金属液位计,并对其性能进行了测试。结果表明,该型液位计不受诸多误差因素的影响(如温度效应),其探头可在0~650℃范围内长期工作,其对液面测量误差优于±2mm。该型液位计配合专用的驱动机构,可实现液面的连续测量。 展开更多
关键词 高温 液态金属 单点液态金属液位计 差动变压器 单片机
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