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涡轮流量计内部流场分析,信号处理,传感器校准说


文章日期:2017-12-10|阅读数:


涡轮流量传感器内部流场分析 :
  计算流体力学(CFD)是分析涡轮流量传感器内部流场,了解流体与传感器结构部件相互作用规律,优化传感器设计结构和几何尺寸的重要工具。吴海燕等提出“速差因了”概念,将涡轮流量传感器内部流场分布与传感器特性联系起来,在理论上为传感器优化设计提供了一条思路。Lavante 等用计算流体力学(CFD)商用软件 FLUENT,对 DN80 双叶轮气体涡轮流量传感器内部流场进行了二维、三维数值计算。
涡轮流量计内部流场分析,信号处理,传感器校准说明
涡轮信号处理:
  采用频谱分析等信号处理方法,分析涡轮流量传感器磁电信号检出器的原始信号,不仅能够获得叶轮转速,计算流体流量,还能够了解传感器自身特征和运行状态、流体的流动形态。这对于涡轮流量传感器运行状态识别、故障诊断非常有意义。 
  查美生等采用频谱分析法对涡轮流量传感器信号进行了处理。Cheesewright 等的研究表明,涡轮流量传感器信号特征与叶轮叶片之间间距的不均匀程度有关,同时还与传感器上游、下游的流动情况有关。Pusayatanont 等通过分析涡轮流量传感器原始信号,来获得附加有用信息,从而确定其故障状态。对叶片摩损、损坏、旋转流、脉动流和两相流的仿真及试验研究表明,通过分析涡轮流量传感器原始信号,不仅能够获得有关涡轮流量传感器自身特征、运行状态的信息,而且能够获得关于流动状态的信息。
  Cuthbert 等从 Strouhal 数和 Reynolds 数引出两个新的无量纲组合,并将其用于补偿涡轮流量传感器特性受流体粘度变化的影响。Mozumdar 通过量纲分析发展了两个无量纲数,并由此得到两个新的涡轮流量传感器校准模型,从而补偿其特性受流体粘度变化的影响。张荣标等提出了,能够在全频段范围内等精度测量涡轮流量传感器脉冲频率的多周期同步测量方法。
涡轮流量计内部流场分析,信号处理,传感器校准说明
涡轮流量传感器校准:
  进行涡轮流量传感器的动态特性校准、在线校准,提高气体涡轮流量传感器的校准精度受到更多的关注。 
  朵伟群等对涡轮流量计动态(阶跃响应)特性校准的理论、方法以及校准装置的软、硬件进行了研究。Cheesewright 等设计了涡轮流量传感器阶跃响应试验装置,并对小口径涡轮的阶跃响应进行了试验研究。
  韩文卿等对涡轮流量计的稳态标定、动态标定、在线标定和实时标定进行了讨论,指出在线标定和实时标定是提高涡轮测量精度的重要措施。Barnes 对气体涡轮流量传感器的特性进行了现场测定,并对现场校准装置精度受气体成分的影响,以及两种高压气体涡轮流量传感器现场校准装置的特性进行了评估。
  张涛等分析了影响气体涡轮流量计标定精度的诸多因素,并对标定数据的处理方法进行了分析。张涛针对“标准气体涡轮流量计”、“音速喷嘴”和钟罩式标准计量器”三种标准装置,分析了影响气体涡轮流量计标定精度的各种因素,并提出了解决办法。指出标定小口径、小流量的涡轮应选用钟罩标准装置,标定大口径、大流量的涡轮应选用音速喷嘴,对口径 100 mm 以上的涡轮也可选用标准涡轮作为标准装置,但每年需重新检定一次。 
  Mozumdar 提出了两个新的涡轮流量传感器校准模型,从而补偿传感器特性受流体粘度变化的影响。曹广军等以 120B S 基础油与 35#军用柴油的混合油为试验介质,以活塞式液体标准体积管为标准件,对涡轮流量传感器特性受流体粘度变化的影响,进行了试验研究。 
  魏以嘉等详细分析了涡轮流量计的校准不确定度,推导出了它的计算公式,并结合具体流量校准装置进行了简化和计算举例。Xue 等据 ISO 9951 提出了新的计算气体涡轮流量传感器平均仪表系数的方法,从而提高了传感器的测量精度。 


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