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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，流動型態包括分層、波狀、環狀、霧狀等多種形態，因此檢測難度很大。 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、氣藏、氣田的生產動態信息，判斷氣井/氣藏的生產變化和水侵狀

一、項目進展 創意計劃階段 二、負責人及成員 姓名 學院/所學專業 入學/畢業時間 學號 楊鈺萍 機電工程學院/測控技術與儀器 2016.9/2020.6 201631034227 劉玉潔 機電工程學院/測控技術與儀器 2016.9/2020.6 201631034210 黃祺 機電工程學院/測控技術與儀器 2017.9/2021.6 201731034414 黎峰 機電工程學院/測控技術與儀器 2017.9/2021.6 201731034425 李正煜 機電工程學院/測控技術與儀器 2018.9/2022.6 201831034413 任星星 機電工程學院/測控技術與儀器 2016.9/2020.6 201631034306 楊柳 外國語學院/英語 2016.9/2020.6 201631131301 胡玉蓮 外國語學院/英語 2016.9/2020.6 201631131304 三、指導教師 姓名 學院/所學專業 職務/職稱 研究方向 陳波 外國語學院/測試計量技術及儀器 實驗師 傳感器技術 四、項目簡介 本項目以電磁流量計的勵磁技術為切入點展開研究，了解了已有勵磁技術的優缺點，合理推導雙向梯形波具有的優點——既有穩態部分利于數據采集與處理；又存在緩慢的上升和下降沿可減少微分干擾。故設計了雙向梯形波勵磁擬解決現有勵磁技術微分干擾過大的問題，并可提高電磁流量計在流速測量中的精度。該項目一旦成熟推向市場時，可實現系列化生產，對提高流量流速測量精度，擴大電磁流量計的應用范圍有較大的現實意義。

本成果基于先進材料技術、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值模型，優化超聲/壓力頻率、功率及尺度等多參數設計，構建了陣列式多頻譜超聲-壓力融合RMF瞬態濃度計算方法，實現多維、多參數RMF流型辨識與流量在線監測能力，設計RMF濃度超聲-壓力融合檢測微系統，形成了“氣固兩相粉塵擴散濃度”“氣液兩相冷凝劑加注質量”在線監測解決方案。 一、項目分類 關鍵核心技術突破 二、技術分析 氣/固/液多相流混合現象廣泛存在于工業生產中，北京理工大學婁文忠教授團隊針對當前工業粉塵爆炸、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”“節能減排”重大需求，創新性提出超聲-壓力復合的氣/固/液混合多相流流型/流量精準檢測微系統的研制。 基于先進材料技術、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值模型，優化超聲/壓力頻率、功率及尺度等多參數設計，構建了陣列式多頻譜超聲-壓力融合RMF瞬態濃度計算方法，實現多維、多參數RMF流型辨識與流量在線監測能力，設計RMF濃度超聲-壓力融合檢測微系統，形成了“氣固兩相粉塵擴散濃度”“氣液兩相冷凝劑加注質量”在線監測解決方案。 該方案采用了多項先進的專利技術，具有體積小、功耗低、精度高、響應速度快等特點，當前已有相關實驗數據支撐，同時結合無線組網技術及物聯網技術，具備構建“粉塵爆炸評估系統”“冷凝劑遠程監測”條件。

本發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；所述缸體內設置多排同心圓分布的柱塞孔；所述配流盤設置多排吸、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置的臺階式斜面，層次相鄰的兩斜面傾角呈相反方向設置；每一層所述的斜面上均設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缸體內與之相配的位于同一排同心圓上的柱塞孔。本發明可以實現柱塞泵高速高壓運轉下，保持軸向柱塞泵關鍵零部件如缸體、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，流動型態包括分層、波狀、環狀、霧狀等多種形態，因此檢測難度很大。國際市場，因技術門檻兒高，只有極少數幾家公司（FMC\SolartronISA\Roxar）掌握此項技術。因大多采用射線技術，產品價格高昂。國內市場采用“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，就是建設數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、氣藏、氣田的生產動態信息，判斷氣井/氣藏的生產變化和水侵狀況、優化生產采氣工藝、延長氣井生產壽命，并最終提高氣田的采收率具有重大的現實意義。 技術原理與工藝流程簡介：  雙節流計量管由 V 錐流量傳感器和文丘里流量傳感器串聯構成。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、節流形式、節流比 β、長度 L、氣相弗勞德數Frg、液相雷諾數 Re 等相關函數。 遠程平臺以高性能嵌入式工控機為核心，配以工業寬溫電子硬盤、16 路高精度數據采集卡、12 寸工業寬溫液晶屏、工業寬溫全金屬防水鍵盤、充電鋰電池等，可實現信號的采集、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。內部供電可待機 16 小時，低功耗模式20 小時以上。 技術水平及專利與獲獎情況： 技術水平： 1）產品不依賴射線技術、分離器技術。 2）適用范圍廣，海洋、陸地油氣田均可適用。 3）結構簡單、使用方便、低功耗、互換性好及多參數動態測量。 獲獎情況： “凝析天然氣多參數動態測量技術研究與應用”獲得 2013 中國計量測試學會科學技術進步獎”一等獎。已授權專利 10 項，并成功產業化，制定了相應的企業標準，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。 應用前景分析及效益預測： 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設施投入成本和人力、管理成本。  國內客戶：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濟效益，如為中石油西南油氣田分公司川中油氣礦節約氣液分離存儲等工藝設備、場站用地、值守人員人工成本等累積 8700 萬元。 應用領域： 應用領域涉及陸地油氣田、采油平臺、海下氣田、非常規氣田（頁巖氣田、煤層氣）等多種天然氣上游生產計量領域。

產品詳細介紹    

磁粉探傷自動檢測設備控制器以PLC為核心，觸摸屏為人機操作界面，設計自動檢測線，具有較高的自動化水平。 根據檢測功能，具有周、縱向復合磁化、交直流磁化、電流自動跟蹤、斷電相位控制等功能。檢測工件實現自動上料和夾持，探傷速度快，效果好，能適應多種不同規格被探工件的需要。不僅提高工作效率，更重要的是保證了探傷工藝的規范化和準確化，確保缺陷的檢出率。

項目研發了一種集成位移傳感功能的自傳感磁流變阻尼器（DDSMRD），既能完成可控阻尼力的輸出又能實現與位移呈線性比例關系的感應電壓信號輸出，具備阻尼力可控和相對位移動態測量的復合功能。進一步提高了車輛半主動懸架系統可靠性，并降低了系統成本。另外，由于采用雙感應線圈差動纏繞，該 DDSMRD 具有抗干擾性好，感應信號強等優點。該自傳感阻尼器最大輸出阻尼力可達 1000N，可檢測相對位移量±10mm，非常適合應用于道路車輛半主動懸架系統和座椅懸架系統的減振。

功率電感廣泛應用于開關電源中，在電路中起濾波作用，其性能直接影響到開關電源的性能。例如，低的安裝高度、小的體積會很大程度上縮小開關電源的體積，提高其功率密度；高的電感值會減小開關電源的紋波大小；低的漏磁場不會干擾其他電子元器件的正常工作；耐大電流的能力使其能傳輸更大的功率。因此，功率電感必將朝著小型、高感值、耐大電流、磁屏蔽及表面貼裝的方向邁進。現有的功率電感，要滿足小型、高感值、耐大電流其中的兩者是容易實現的。如需滿足小型、高感值的要求，則采用線徑較細的漆包線繞制較多的匝數即可實現，但其額定電流值很小；如需滿足小型、耐大電流的要求，則采用較粗線徑的漆包線繞制較少的匝數即可實現，但其電感值小；如需滿足高電感值、耐大電流的要求，則可采用線徑較粗的漆包線繞制較多的匝數即可實現，但其體積將嚴重變大。除以上三大特性外，低電磁干擾及表面貼裝的設計也是發展潮流。因此，兼具以上五種性能的小型、大電流表面貼裝電感必將成為元器件市場爭奪的熱點。

一種磁彈磁電效應式應力監測裝置，用于鐵磁材料構件應力的無損監測，具有磁場發生元件、磁電傳感元件、支撐骨架和控制調理儀部分。磁場發生元件在控制調理儀控制下可以根據需要產生磁場，將鐵磁材料構件磁化，磁電傳感元件，無需供電，直接產生表征磁場或磁感應強度的電信號VME，經控制調理儀分析處理，輸出相應于外力變化的磁特征量Vst，利用該磁特征量Vst與構件應力的對應關系，實現對鐵磁材料構件的無損應力監測。支撐骨架用來設置磁場發生元件和固定磁電傳感元件位置。該應力監測裝置可實現對鐵磁材料構件應力的在線、實時、無損監測，也可用于離線無損檢測。