根据煤气化装置的控制运行需求，开发了干煤粉输送煤粉流量计，可实时测量煤粉的速度、浓度和流量，仪器测量性能稳定可靠，耐压可达6MPa，结合煤粉调配措施可保证各煤粉管道煤粉速度和浓度的均匀分配，从而提高燃烧效率，为装置安全高效运行提供保障。

1.项目简介：掌上多功能超声波测厚仪主要用于钢铁、石油化工、工业锅炉等个领域材料厚度的测量。随着现代工业不断发展，检测手段的要求也越来越高，特别是材料厚度的测量至关重要，材料的腐蚀是严重影响生产设备使用寿命的重要原因之一，必须定期检测壁厚以防事故发生。一般测厚仪测量效果不好。压力容器的定期检测，测厚也是一项重要的检测内容。而掌上多功能超声波测厚仪的优势在于它为手持式，它的体积小，检验区小，灵敏度高，安全，对设备无损伤，它的生产无污染，无公害，是一种绿色工业。是电力、石油、冶金、机械、船舶等工业部门和锅炉检测部门必不可少的检测仪器。

超声波频率优化控制关键技术研究及其应用项目所研究的技术属于先进制 造领域。相关技术的产品涉及振动与声、电子、机械及材料等新技术。国内超声 波应用系统中的主要部件（超声波换能器、超声波电源）其技术指标与国外有相 当距离，制约了整个行业的发展。因此，本项目主要围绕超声波电源及超声波应 用，结合企业新产品的研发，针对超声波相关产品研发中的多项关键技术展开研 究，提出解决方案。关键技术的突破提升了企业产品质量水平及竞争比较优势， 创造了巨大的经济效益，为提升超声波应用行业产品技术水平建立良好的示范作 用。项目主要研究下述 3 方面技术： 1.超声波生物处理（萃取、破碎、清洗等系统）是电力电子技术与生物工程 技术交叉、融合的学科，被广泛应用于轻工、食品、医药、能源、化工等领域的 机械装备，是近年快速发展的轻工工艺装备。项目以大范围频率搜索策略，配置 多套换能执行振板、匹配谐振网络和宽频带超声波电源装置，通过操控（总控、 显示、参数设置、模式设置与功率给定功能）终端协调、控制，进行超声波生物 处理优化频率的搜索。通过对应不同处理过程的不同物理量传感器，对处理液中 超声波作用区域进行处理效率监测，得到处理效率变化的动态，依据该动态，确 定最佳工艺，使各种不同处理对象接受到适合频率的超声波作用，从而成倍提高 处理效率。主要包括：以超声波电源作为系统的执行器，以生物处理过程（效率） 为反馈量，实现超声波生物处理的全闭环反馈控制系统。 2.超声波精细雾化化学机械抛光处理，是机械工程与电子工程交叉学科，解 决常规工艺无法解决的机械加工问题。通过本项目研发的超声波电源，在“超声 雾液化学机械研抛纳米表面形成机理和关键技术”发挥了关键作用，保证了课题 的研发需求。 3.超声波电源。主要研究超声波电源系统原理、系统实现方法和在生物处理 方面、机械加工、塑料焊接方面的应用。当前超声波电源系统主要有信号源、驱 动电路、采样反馈电路、（算法）控制系统。其结构方案为：①模拟+数字电路； ②全数字电路；③微型计算机电路。缺点为运行功耗大，无自动频率跟踪功能或 频率跟踪范围小，无法保证输出最大功率。本项目完成了基于高速 DSP 电路的超 声波电源。采用智能控制算法，自动频率跟踪范围宽，输出功率效率高。能在超338 声换能器的工况变化（温度、负载、模具等）时，频率跟踪点稳定地运行在加工 工艺所需的频率上。 授权专利： 超声波生物处理的频率搜索控制方法 200910215255.9 超声波生物处理效率的盖上检测方法 201110342001.0 一种超声波灸袖珍式超声波穴位按摩仪及其操作电路 201110347561.5 一种超声波灸电路结构，201110049586.7 超声波生物处理的频带搜索匹配方法 201110363842.X 一种小功率高频超声波电源实现方法 2012100040137, 一种微型超声波发生器的高效节能方法，2012100096908， 超声波生物处理效率的盖上检测方法 2012101814370，201110049586.7 超声波生物处理的并行频率搜索控制系统 201020002032.2 超声波生物处理的频率搜索控制系统 201020002031.8 超声波生物处理效率的盖上检测装置, 2012200057985, 一种小功率高频超声波电源结构，2012200426513, 超声波频率搜索生物处理系统一体化结构，2012200738144, 袖珍式超声波穴位按摩仪及其操作电路 2012202604159 一种超声波灸，2012202608319

产品详细介绍主要性能：可设定超声工作时间、超声功率、水温等指标，所有指标都数字显示。技术参数：1、 超声频率：40KHz2、 最大超声功率：150W3、 功率调节范围：50%--100%4、 电加热功率：500W5、 温度调节范围：0℃--80℃6、 超声时间设定：1-480分钟7、 清洗槽容量：300 x 150 x 150mm（6升）8、 整机外形尺寸：320 x 175 x 320mm 价格：3500.00元/台

成果与项目的背景及主要用途： 我国对天然气等清洁能源的需求量逐年增加。天然气在井口刚刚开采出来时 被称作凝析天然气，是湿气的一种，湿气首先要经过测量，然后再进入处理厂。 湿气为气多液少的特殊的气液两相流，流动型态包括分层、波状、环状、雾状等 多种形态，因此检测难度很大。 国际市场，因技术门槛儿高，只有极少数几家公司（FMC\SolartronISA\Roxar） 掌握此项技术。因大多采用射线技术，产品价格高昂。国内市场采用“单相流量 计量仪表”或大型“计量站”，不是无法满足气液两相测量，就是建设数千平方米 的集气计量站，耗资巨大。 68天津大学科技成果选编 凝析天然气两相流量计旨在解决油气田井口湿天然气的气、液两相的在线不 分离计量问题。对于及时、准确、长期地掌握单井、井区、气藏、气田的生产动 态信息，判断气井/气藏的生产变化和水侵状况、优化生产采气工艺、延长气井 生产寿命，并最终提高气田的采收率具有重大的现实意义。 技术原理与工艺流程简介： 双节流计量管由 V 锥流量传感器和文丘里流量传感器串联构成。从天然气 井中采出的凝析天然气体（即湿气）先后流过 V 锥和文丘里，分别产生压差△ P1 和△P2。 △P1=K1QG+K2QL △P2=K3QG+K4QL 69天津大学科技成果选编 70 QG、QL 分别为气相和液相的体积流量；K1、K2、K3、K4 是工况压力、温度、 干度、气相密度 ρG、液相密度 ρL、节流形式、节流比 β、长度 L、气相弗劳德数 Frg、液相雷诺数 Re 等相关函数。远程平台以高性能嵌入式工控机为核心，配以工业宽温电子硬盘、16 路高 精度数据采集卡、12 寸工业宽温液晶屏、工业宽温全金属防水键盘、充电锂电 池等，可实现信号的采集、气液两相流量的计算/显示/存储等。锂电池供电、220 供电和蓄电池+太阳能供电 3 种工作方式。内部供电可待机 16 小时，低功耗模式 20 小时以上。 技术水平及专利与获奖情况： 技术水平： 1）产品不依赖射线技术、分离器技术。 2）适用范围广，海洋、陆地油气田均可适用。 3）结构简单、使用方便、低功耗、互换性好及多参数动态测量。获奖情况： “凝析天然气多参数动态测量技术研究与应用”获得 2013 中国计量测试学会 科学技术进步奖”一等奖。已授权专利 10 项，并成功产业化，制定了相应的企业 标准，通过了第三方的形式评价，取得了中华人民共和国制造计量器具许可证。 应用前景分析及效益预测： 该流量计占地面积约 1 平方米，价格仅为适用于陆上气田的国外同类产品价 格的几分之一甚至十分之一，可取代进口，大幅降低一次性基础设施投入成本和 人力、管理成本。 国内客户：中石油、中石化、中海油 国际客户：国际石油公司 目前已取得了显著经济效益，如为中石油西南油气田分公司川中油气矿节约 气液分离存储等工艺设备、场站用地、值守人员人工成本等累积 8700 万元。 应用领域：天津大学科技成果选编 72 应用领域涉及陆地油气田、采油平台、海下气田、非常规气田（页岩气田、 煤层气）等多种天然气上游生产计量领域。

成果与项目的背景及主要用途： 我国对天然气等清洁能源的需求量逐年增加。天然气在井口刚刚开采出来时被称作凝析天然气，是湿气的一种，湿气首先要经过测量，然后再进入处理厂。湿气为气多液少的特殊的气液两相流，流动型态包括分层、波状、环状、雾状等多种形态，因此检测难度很大。 凝析天然气两相流量计旨在解决油气田井口湿天然气的气、液两相的在线不分离计量问题。对于及时、准确、长期地掌握单井、井区、气藏、气田的生产动态信息，判断气井/气藏的生产变化和水侵状

一、项目进展 创意计划阶段 二、负责人及成员 姓名 学院/所学专业 入学/毕业时间 学号 杨钰萍 机电工程学院/测控技术与仪器 2016.9/2020.6 201631034227 刘玉洁 机电工程学院/测控技术与仪器 2016.9/2020.6 201631034210 黄祺 机电工程学院/测控技术与仪器 2017.9/2021.6 201731034414 黎峰 机电工程学院/测控技术与仪器 2017.9/2021.6 201731034425 李正煜 机电工程学院/测控技术与仪器 2018.9/2022.6 201831034413 任星星 机电工程学院/测控技术与仪器 2016.9/2020.6 201631034306 杨柳 外国语学院/英语 2016.9/2020.6 201631131301 胡玉莲 外国语学院/英语 2016.9/2020.6 201631131304 三、指导教师 姓名 学院/所学专业 职务/职称 研究方向 陈波 外国语学院/测试计量技术及仪器 实验师 传感器技术 四、项目简介 本项目以电磁流量计的励磁技术为切入点展开研究，了解了已有励磁技术的优缺点，合理推导双向梯形波具有的优点——既有稳态部分利于数据采集与处理；又存在缓慢的上升和下降沿可减少微分干扰。故设计了双向梯形波励磁拟解决现有励磁技术微分干扰过大的问题，并可提高电磁流量计在流速测量中的精度。该项目一旦成熟推向市场时，可实现系列化生产，对提高流量流速测量精度，扩大电磁流量计的应用范围有较大的现实意义。

液位计是由超声探头和智能超声测量仪组成的非接触连续式物位测量仪表,其测量方法是基于所测物料表面反射回波脉冲的传输而得到的,将发射波和回波之间的时间延时转换成与物位成比例的测量值。 智能超声料位测量仪吸收了国外在超声检测方面的先进技术,以性能优越的微处理机及大规模集成电路芯片研制成的产品,在软件方面具有回波识别及统计数据处理功能。 超声波液位计主要是面向化工石化，钢铁冶金，环境保护等领域的液位测量与控制。目前国内市场该类产品主要被进口产品占领，我们研制的超声波液位计在了解了国内外产品实际使用的基础上，对超声波测量进行了专门的研究。该液位计主要测量液体的水位高度和其他液体的液位，并可以应用在固体的料位测量上，本仪器尤其对复杂工况下的液位测量进行了专门的研究，适合各种复杂情况下的液位的测量。 目前国内外液位计产品的研制厂家较多，但绝大多数只适合短距离，小干扰的场合，而对真正工业现场，有强干扰和大量程的场合，几乎还是进口产品的天下，我们设计的产品，其技术水平已超过国外同类产品的水平，在工业现场经过了多次的改进后，产品已经成熟。并在燕京啤酒，太原钢铁公司，肖家河污水厂等工业现场得到了实际的应用，该系统在处理工业现场复杂回波方面，接收电路信号表现十分稳定，抗干扰能力强。 超声波测量系统采用单片机设计，具有4－20mA电流输出。最大量程为120米。四位数字显示,可显示料位值或空仓值。显示单位有米、%和mA,由键盘设定。有上、下限及故障报警功能,并配有继电器输出。具有模拟量、数字量输出。 液位计可应用在冶金、煤炭、电力、石油、化工、粮食等部门,检测储矿槽、煤仓、粮仓等料仓料位,检测储液罐或液槽等液位,也可作为河流、明渠的水位测量。超声探头按应用场合分普通型和防腐型,其中普通型探头允许在粉尘较大的环境中使用;防腐探头采用耐腐材料,密封结构,防尘、防水、用于测量有腐蚀性介质的料位和液位。

一、 项目简介本项目采用超声波化学镀技术可在金属构件和非金属构件表面镀镍，该技术比传统化学镀镍施镀温度低20℃，施镀时间为传统施镀时间的四分之一，镀层平整光亮。在保证镀层质量的基础上，镀镍成本降低了四分之一，镀镍效率提高了三倍。二、 项目技术成熟程度已完成实验室试验，中试。需在企业推广此项技术。三、 技术指标镀层光亮平整。湿度温度：60 ℃，施镀时间：5分钟。四、 市场前景市场前景广阔，投资回报率高。五、 规模与投资需求投资规模100万元，厂房200平米。六、 生产设备超声波化学镀镍装置。七、 效益分析投资100万，年产值150万！八、 合作方式面谈。九、 项目具体联系人及联系方式项目负责人：范永哲 ，电话：13512923308  ，联系人：杜安 ，电话：60204527  邮箱：11016596@qq.com。十、 附件：成果图片铁钉镀镍后外观形貌图