超声波涡街流量计及其应用

这篇文章基于对常用涡街流量计性能进行比较，着重阐述新型超声波涡街流量计的结构原理、特点及其应用中的注意事项。     

涡街流量计在天然气流量测量中的应用

天然气流量计一般选择智能式涡街流量计。具有测量精度高、量程宽、功耗低、安装方便、操作简单、压力损失小等优点,可测量工况体积流量或标准体积流量(一体化智能温度、压力补偿),根据用户需要,可附带脉冲或4~20mADC电流输出功能。是目前比较理想的天然气计量仪表。     

涡街流量计在蒸汽流量测量中的应用

介绍了涡街流量计基本原理,并分析了流场形状变化对仪表常数的影响以及流体上游、障碍物产生的干扰对仪表的影响。     

涡街流量计前置放大器的研制

阐述了涡街流量计前置放大研制过程中关键的技术问题,并研制出了具有较强抗干扰能力的涡街流量计前置放大器。     

气体可压缩性对涡街流量计计量性能影响分析

分析了涡街流量计的基本原理;运用可压缩流体的流体力学方程,对涡街流量计的流场速度进行了计算分析,得到了可压缩流体中等熵指数κ对仪表系数影响的计算公式,并采用MATLAB对公式进行了计算分析,发现仪表系数随流体可膨胀性的加剧而呈现增大的的变化趋势,且在速度为50 m/s时偏差达到1.54%;最后,通过实验测试数据及CFD仿真对可压缩流体和不可压缩流体的仪表系数进行了研究,研究结果表明,理论计算得到的系数偏差曲线与实验测试和仿真得到的系数偏差曲线变化趋势一致。     

涡街流量计数字信号处理方法分析与比较

涡街流量计有许多优点, 近年来应用广泛。但它易于受到由管道振动和流场扰动引起的噪声干扰。用传统的处理信号电路制成的流量计在工业现场测量精度不高, 抗干扰性能差, 无法准确测量小流量。而数字信号处理技术可以弥补传统方法的不足。归纳了数字滤波器、谱分析、自适应陷波以及小波变换等几种方法, 介绍了每一种方法的具体实现, 并作了性能分析和比较。指出数字信号处理方法可以很大程度上提高测量精度, 实现真正小流量测量。但实际应用中需要考虑到准确性和实时性要求。通过MATLAB仿真实验, 验证了采用变采样频率和频谱校正等措施对经典周期图法进行改进, 既可以达到较高的精度, 扩展了量程下限, 又能够满足以单片机为核心的流量计低功耗和实时性要求, 实用性较强。     

涡街流量计中电荷放大电路的研究设计

通过对普遍使用于压电式涡街流量计上的电荷放大电路的理论分析,对原有的电路进行了改进.在电荷放大电路中应用差动放大和引入直流电平的方法,提高了压电式涡街流量计对低流速流体的测量性能,从而降低了测量的最低下限值,并且提高了测量精度和抗干扰能力.将改进后的涡街流量计进行实验,实验表明,改进后的涡街流量计的测量下限从改进前的22.3 m3/h下降到18.5 m3/h,最低下限处的不确定度从O.28%下降到O.165%,实验结果证明改动是有效的.     

涡街流量计数字信号处理系统的改进与实验

本文针对涡街流量计数字信号处理系统存在的不能测量小流量和易受电磁干扰的问题,对其软硬件方面进行了改进。重新设计和研制了电荷放大器,提高了灵敏度,增强了适配能力。采取了合理的接地和屏蔽措施,提高了系统的抗干扰能力。采用去均值和频谱校正的方法,改善了系统的测量精度。编制键盘监控软件,采用状态变量法设计键值分析程序,实现人机对话功能。进行了液体流量和气体流量的标定实验,结果表明,改进后的数字信号处理系统比常规的流量计信号处理系统的测量精度高、流程比宽和适配能力强。     

涡街流量计应用中的实际问题

针对涡街流量汁在蒸汽计量应用中出现的异常现象,探讨、分析了在现场受到的电磁及机械振动干扰的影响和仪表调试方面的有关问题,并设法加以解决,取得了较好效果。     

涡街流量计漩涡发生体位置仿真研究

目前对于涡街流量计漩涡发生体的位置研究仅局限于二维的仿真研究,但实际流体撞击漩涡发生体是流体三维模型。鉴于二维仿真并不能完全对实际流体撞击漩涡发生体的流场进行验证,本文采用数值仿真软件平台Ansys+Workbench+FLUENT ,根据实际涡街发生体的机械尺寸建立相应的三维仿真模型。并对仿真模型进行网格细分,再通过 N-S 方程进行求解计算,通过仿真与在线实验对比验证表明通过 FLUENT 软件对实际涡街流场进行仿真的可行性。最终利用 FLUENT 软件,对不同流速,通过调整发生体平移的位置最终确定发生体位置对涡街信号的影响,从而确定发生体允许最大的平移位置δ。     

新型质量流量计的设计

涡街流量传感器的卡曼涡街信号的频率与流体的流速成正比,而靶式流量计的板靶受到的力与流体的流速的平方、流体的密度成正比.作者根据二者的工作原理研制出新型流量计,在涡街流量传感器的旋涡发生体内放置板靶,而不影响卡曼涡街信号的产生,通过测量涡街信号的频率和靶板受到的力,从而得出流体的质量流量.经过理论推导得出质量流量与涡街信号的频率、靶板受力的函数关系,并通过实验数据验证了此关系的正确性.     

涡流发生器形状对风力机翼型气动性能的影响

为研究涡流发生器对风力机翼型DU97-W-300气动性能的影响,采用数值模拟方法对装有三角形、矩形、梯形3种形状和3 mm、5 mm、7 mm 3种高度的涡流发生器的风力机翼型进行了计算,得到了有效提升气动性能的涡流发生器形状和高度。研究表明:涡流发生器能有效控制翼型产生流动分离,增大失速攻角,提高升阻比;采用梯形涡流发生器的升力系数最大,旋涡耗散速度最慢,提高气动性能最好;高度7 mm的梯形涡流发生器有效抑制了流动分离,提高翼型气动性能最佳。     

基于快速傅里叶变换的低功耗两线制涡街流量计

以超低功耗单片机MSP430为核心,研制数字涡街流量计。通过硬件的改进,提高了系统抗50Hz工频干扰的能力。采用周期图法处理涡街流量传感器输出信号,同时进行频谱的幅值和频率校正,提高频率计算的精度。采用汇编语言实现实数FFT算法,提高运算速度和减少内存容量,使单片机可以实时实现数字信号处理方法。对功率谱进行平均,同时通过设置队列对流量平稳和流量跳变的情况进行处理,增加了计算结果的稳定性,同时提高了系统响应速度。计算瞬时和累积流量,输出4~20mA直流电流。实验结果表明,系统具有较强的现场抗干扰能力,较高的测量精度和较宽的量程比,同时又实现了低功耗和两线制工作。     

多声路超声波流量计校准及相关问题探讨

为了标定UF-911超声波流量计的测量精度，在国家水大流量计量站利用静态容积法进行了一次针对实际泵站的模型试验和一次准确度标定试验。结合这2次试验，对其校准过程、测量数据、误差等内容进行了简单的介绍和分析，对超声波测流方法的实验室校准以及实际工程应用中的相关问题进行了探讨，对超声波流量计的工程应用具有一定的指导意义。     

仪器测量与模式识别关系的讨论

本文讨论了仪器测量与模式识别之间的关系，模式识别的第一步是仪器测量，并且很多测量的目的是分类。本文对属于同一个类的模式的可变性作了讨论。简单描述了解决模式识别问题中常用的两种方法和有关的传感器。     

基于时间推进自由尾迹法的水平轴风力机气动特性分析

建立适合于水平轴风力机气动特性分析的自由尾迹计算方法。该方法中,桨叶模型采用Weissinger-L升力面模型,转子自由尾迹的求解采用时间推进方法,数值求解方法采用4阶Adams—Moulton预估-校正算法以提高计算精度。应用所建立的方法对模型风力机处于轴向来流工况时的尾迹形状和气动特性进行计算,并与文献实验数据进行比较,验证了该方法的有效性。最后计算了来流风偏转和桨叶桨距角增加时尾迹形状的非定常畸变及气动载荷特性,得出一些有意义的结论。