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本成果基于先進材料技術(shù)、微納制造工藝的電容式微機械超聲傳感器（CMUT）與壓阻式MEMS壓力傳感器，信號處理智能算法、無線信號傳輸及微系統(tǒng)集成的多項研究成果，進行了跨尺度多相流濃度與超聲衰減及壓力分布的物理場耦合譜圖像數(shù)值模型，優(yōu)化超聲/壓力頻率、功率及尺度等多參數(shù)設(shè)計，構(gòu)建了陣列式多頻譜超聲-壓力融合RMF瞬態(tài)濃度計算方法，實現(xiàn)多維、多參數(shù)RMF流型辨識與流量在線監(jiān)測能力，設(shè)計RMF濃度超聲-壓力融合檢測微系統(tǒng)，形成了“氣固兩相粉塵擴散濃度”“氣液兩相冷凝劑加注質(zhì)量”在線監(jiān)測解決方案。 一、項目分類 關(guān)鍵核心技術(shù)突破 二、技術(shù)分析 氣/固/液多相流混合現(xiàn)象廣泛存在于工業(yè)生產(chǎn)中，北京理工大學(xué)婁文忠教授團隊針對當前工業(yè)粉塵爆炸、粉塵防護、新冠疫苗低溫貯藏裝置的冷凝劑高效安全加注，推進國家“公共安全”“節(jié)能減排”重大需求，創(chuàng)新性提出超聲-壓力復(fù)合的氣/固/液混合多相流流型/流量精準檢測微系統(tǒng)的研制。 基于先進材料技術(shù)、微納制造工藝的電容式微機械超聲傳感器（CMUT）與壓阻式MEMS壓力傳感器，信號處理智能算法、無線信號傳輸及微系統(tǒng)集成的多項研究成果，進行了跨尺度多相流濃度與超聲衰減及壓力分布的物理場耦合譜圖像數(shù)值模型，優(yōu)化超聲/壓力頻率、功率及尺度等多參數(shù)設(shè)計，構(gòu)建了陣列式多頻譜超聲-壓力融合RMF瞬態(tài)濃度計算方法，實現(xiàn)多維、多參數(shù)RMF流型辨識與流量在線監(jiān)測能力，設(shè)計RMF濃度超聲-壓力融合檢測微系統(tǒng)，形成了“氣固兩相粉塵擴散濃度”“氣液兩相冷凝劑加注質(zhì)量”在線監(jiān)測解決方案。 該方案采用了多項先進的專利技術(shù)，具有體積小、功耗低、精度高、響應(yīng)速度快等特點，當前已有相關(guān)實驗數(shù)據(jù)支撐，同時結(jié)合無線組網(wǎng)技術(shù)及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，具備構(gòu)建“粉塵爆炸評估系統(tǒng)”“冷凝劑遠程監(jiān)測”條件。

本發(fā)明公開了一種平衡式大流量軸向柱塞泵，包括：斜盤、缸體、柱塞、配流盤、殼體、傳動軸；所述缸體內(nèi)設(shè)置多排同心圓分布的柱塞孔；所述配流盤設(shè)置多排吸、排油口；所述殼體將配流盤的多個排油口連通接入一個出油口，將配流盤的多個吸油口連通接入一個進油口。所述斜盤包含多個呈層次設(shè)置的臺階式斜面，層次相鄰的兩斜面傾角呈相反方向設(shè)置；每一層所述的斜面上均設(shè)有通過滑靴與之連接的柱塞，位于同一層斜面上的柱塞對應(yīng)缸體內(nèi)與之相配的位于同一排同心圓上的柱塞孔。本發(fā)明可以實現(xiàn)柱塞泵高速高壓運轉(zhuǎn)下，保持軸向柱塞泵關(guān)鍵零部件如缸體、配流盤等的軸向液壓力的平衡，同時，可以在不明顯增大軸向柱塞泵的體積和重量的情況下，實現(xiàn)大排量。

成果與項目的背景及主要用途： 我國對天然氣等清潔能源的需求量逐年增加。天然氣在井口剛剛開采出來時被稱作凝析天然氣，是濕氣的一種，濕氣首先要經(jīng)過測量，然后再進入處理廠。濕氣為氣多液少的特殊的氣液兩相流，流動型態(tài)包括分層、波狀、環(huán)狀、霧狀等多種形態(tài)，因此檢測難度很大。國際市場，因技術(shù)門檻兒高，只有極少數(shù)幾家公司（FMC\SolartronISA\Roxar）掌握此項技術(shù)。因大多采用射線技術(shù)，產(chǎn)品價格高昂。國內(nèi)市場采用“單相流量計量儀表”或大型“計量站”，不是無法滿足氣液兩相測量，就是建設(shè)數(shù)千平方米的集氣計量站，耗資巨大。凝析天然氣兩相流量計旨在解決油氣田井口濕天然氣的氣、液兩相的在線不分離計量問題。對于及時、準確、長期地掌握單井、井區(qū)、氣藏、氣田的生產(chǎn)動態(tài)信息，判斷氣井/氣藏的生產(chǎn)變化和水侵狀況、優(yōu)化生產(chǎn)采氣工藝、延長氣井生產(chǎn)壽命，并最終提高氣田的采收率具有重大的現(xiàn)實意義。 技術(shù)原理與工藝流程簡介：  雙節(jié)流計量管由 V 錐流量傳感器和文丘里流量傳感器串聯(lián)構(gòu)成。從天然氣井中采出的凝析天然氣體（即濕氣）先后流過 V 錐和文丘里，分別產(chǎn)生壓差△P1 和△P2。△P1=K1QG+K2QL △P2=K3QG+K4QLQG、QL 分別為氣相和液相的體積流量；K1、K2、K3、K4 是工況壓力、溫度、干度、氣相密度 ρG、液相密度 ρL、節(jié)流形式、節(jié)流比 β、長度 L、氣相弗勞德數(shù)Frg、液相雷諾數(shù) Re 等相關(guān)函數(shù)。 遠程平臺以高性能嵌入式工控機為核心，配以工業(yè)寬溫電子硬盤、16 路高精度數(shù)據(jù)采集卡、12 寸工業(yè)寬溫液晶屏、工業(yè)寬溫全金屬防水鍵盤、充電鋰電池等，可實現(xiàn)信號的采集、氣液兩相流量的計算/顯示/存儲等。鋰電池供電、220供電和蓄電池+太陽能供電 3 種工作方式。內(nèi)部供電可待機 16 小時，低功耗模式20 小時以上。 技術(shù)水平及專利與獲獎情況： 技術(shù)水平： 1）產(chǎn)品不依賴射線技術(shù)、分離器技術(shù)。 2）適用范圍廣，海洋、陸地油氣田均可適用。 3）結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、低功耗、互換性好及多參數(shù)動態(tài)測量。 獲獎情況： “凝析天然氣多參數(shù)動態(tài)測量技術(shù)研究與應(yīng)用”獲得 2013 中國計量測試學(xué)會科學(xué)技術(shù)進步獎”一等獎。已授權(quán)專利 10 項，并成功產(chǎn)業(yè)化，制定了相應(yīng)的企業(yè)標準，通過了第三方的形式評價，取得了中華人民共和國制造計量器具許可證。 應(yīng)用前景分析及效益預(yù)測： 該流量計占地面積約 1 平方米，價格僅為適用于陸上氣田的國外同類產(chǎn)品價格的幾分之一甚至十分之一，可取代進口，大幅降低一次性基礎(chǔ)設(shè)施投入成本和人力、管理成本。  國內(nèi)客戶：中石油、中石化、中海油 國際客戶：國際石油公司 目前已取得了顯著經(jīng)濟效益，如為中石油西南油氣田分公司川中油氣礦節(jié)約氣液分離存儲等工藝設(shè)備、場站用地、值守人員人工成本等累積 8700 萬元。 應(yīng)用領(lǐng)域： 應(yīng)用領(lǐng)域涉及陸地油氣田、采油平臺、海下氣田、非常規(guī)氣田（頁巖氣田、煤層氣）等多種天然氣上游生產(chǎn)計量領(lǐng)域。

產(chǎn)品詳細介紹    

一、 項目簡介磁致伸縮材料具有磁致伸縮大、能量密度高、響應(yīng)速度快等特點，在功率換能器、精密控制系統(tǒng)、傳感器等方面得到廣泛應(yīng)用。針對磁致伸縮材料存在的制備工藝復(fù)雜、難于制備復(fù)雜形狀及高頻特性差等問題，提出一種方法來制備磁致伸縮材料。應(yīng)用制備的材料研制了換能器與傳感器等，在企業(yè)和大專院校得到應(yīng)用。二、 項目技術(shù)成熟程度已完成實驗工作，進入中試階段，部分產(chǎn)品得到應(yīng)用。三、 技術(shù)指標取向Tb-Dy-Fe合金樣品在40 kA/m磁場下的磁致伸縮為1000×10-6。粘結(jié)Sm-Dy-Fe合金樣品在低磁場下具有較高的磁致伸縮數(shù)值，當磁場為100 kA/m時,磁致伸縮可達265×10-6。Fe-Ga合金樣品在10 kA/m磁場下的磁致伸縮為260×10-6。獲得實用新型專利，已申報發(fā)明專利。四、 市場前景材料在功率換能器、精密控制系統(tǒng)、有源消振及傳感器等方面得到廣泛應(yīng)用，市場前景廣闊。五、 規(guī)模與投資需求根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模確定。六、 生產(chǎn)設(shè)備真空熔煉爐、模具、壓機等。七、 效益分析按每年生產(chǎn)4噸計算，可獲利約1500-2000萬，八、 合作方式面談。九、 項目具體聯(lián)系人及聯(lián)系方式王博文， 翁玲： 電話：022-60204363；E-mail: bwwang@hebut.edu.cn

本項目綜合運用理論分析、數(shù)值仿真和實驗研究等方法，研制了基于磁致伸縮效應(yīng)的超聲導(dǎo)波檢測儀。該儀器集成度高，耗電少，可便攜，方便于現(xiàn)場檢測；傳感器可根據(jù)檢測結(jié)構(gòu)和檢測需求，該超聲    導(dǎo)波檢測儀可以根據(jù)檢測需要，更換不同結(jié)構(gòu)的傳感器，用于不同結(jié)構(gòu)的超聲導(dǎo)波檢測?？蓹z結(jié)構(gòu)包括    管道、板和桿等。該儀器檢測的先進性包括：檢測信號可調(diào)；超聲導(dǎo)波模態(tài)可選；傳感器可安裝在某點，   對數(shù)米或數(shù)十米的結(jié)構(gòu)進行檢測；檢測全面、效率高。該磁致伸縮導(dǎo)波檢測儀的軟硬件系統(tǒng)完全自主開發(fā)， 獲批多項國家發(fā)明專利、實用新型專利和軟件著作權(quán)，擁有完全核心知識產(chǎn)權(quán)，總體技術(shù)達到國際水平，    處于國內(nèi)領(lǐng)先水平。

小試階段/n短路電流過大已經(jīng)成為制約現(xiàn)代電力系統(tǒng)發(fā)展的技術(shù)瓶頸之一。有效限制短路電流不僅可解決電力系統(tǒng)短路容量超標問題，而且還可能大大降低電網(wǎng)中各種電氣設(shè)備如變壓器、斷路器等的設(shè)計容量標準。本成果基于超導(dǎo)線圈失超與電感解耦，可有效限制故障短路電流，采用超導(dǎo)材料提高線圈耦合度、降低穩(wěn)態(tài)阻抗，且利于設(shè)備小型化。該成果適用于交直流電力系統(tǒng)，限流率可達到50%，響應(yīng)時間在毫秒級，能靈活配合系統(tǒng)的重合閘，具有自穩(wěn)定與自保護能力

?  成果簡介：為了克服直流電機及斬波控制系統(tǒng)效率低、體積與重量大、電機換向極需要頻繁維護、難于有效實現(xiàn)電動車輛再生制動以及交流電機及控制器低速大轉(zhuǎn)矩穩(wěn)定特性較差以及一般永磁直流電機斬波控制系統(tǒng)不能滿足電動車輛大扭矩需求的缺點，發(fā)明了一種全新的牽引電機自動控制模式，設(shè)計出稀土變磁通電機及驅(qū)動系統(tǒng)。將驅(qū)動電機的增磁繞組接到永磁電機的續(xù)流回路中，使得該電機及其控制器既有稀土永磁電機的高效和高功率密度的優(yōu)點，又具備直流串激牽引電機低速大扭矩的特性，并具有比串激直流電機更優(yōu)良的自動弱磁性