涡街频率检测电路的改进研究

漩涡频率检测是涡街流量计的关键技术之一。正比于流量的涡街频率信号变化范围较宽，对不同的测量介质和测量管道各不相同，在实际应用中并且混杂有各种干扰，因此，设法提高涡街频率的测量精度是一项非常困难但必要的工作。通过研究传统涡街频率检测电路，分析涡街频率信号的特点，在比较各种滤波方法和频率测量方法的基础上，提出通过自适应高阶低通滤波电路来削弱干扰信号，并采用自适应扩展周期方法来测量频率。该方法简单可行，仿真与实验结果表明，改进电路能有效削弱涡街流量信号的干扰，提高漩涡频率测量精度。     

差压式涡街质量流量计信号处理系统的研制

差压式涡街质量流量计是一种新型的质量流量测量装置,通过测量旋涡发生体上下游管壁处的差压,同时获取涡街频率信号和压力损失信号.为了将差压中这两路信号分离并准确测量其值,研制了采用程控放大、自适应滤波技术及FFT算法的信号处理系统.实验结果表明,该信号处理系统能够准确地从差压式涡街质量流量计输出信号中测得管内流体的质量流量值,同时改善了装置的抗干扰能力和通用性,提高了涡街频率测量的准确度,并且具有结构简单、成本低、适用性广等优点.     

热电偶测温系统的不确定度评定与分析

按照ISO标准"Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement"和国家计量技术规范JJF1059-1999"测量不确定度评定与表示"的规定,推导了热电偶测温系统不确定度评定的一般方法.以一个典型热电偶测温系统为实例,给出不确定度计算的具体步骤,分析了各主要不确定度分量的影响,并提出了减少不确定度的相关措施,为优化热电偶测温系统的测量提供了指导.     

气液两相流水平绕流柱体的动态压降特性

压降是气液两相流绕流柱体时包含丰富流动信息的重要参数,对于压降的研究密切关系到两相流动系统的设计和运行.以空气和水为实验介质在泡状流、塞状流、弹状流和环状流四种流型下,研究了气液两相流水平绕流梯形柱体的动态压降特性.结果表明:泡状流和塞状流的动态压降有较稳定的波动,其时均值主要取决于液相流量;弹状流的动态压降变化剧烈,其时均值随两相雷诺数的分布比较均匀;环状流的动态压降变化比较平缓,其时均值随两相雷诺数的增加呈近似线性递增;在四种不同流型下,时均动态压降系数随两相雷诺数的增加都呈线性递减.这一结果为分析气液两相流绕流柱体的流动特性提供了有益的借鉴.     

压电式与差压式涡街流量计测量性能比较

为了优化涡街流量计的测量,在对比实验的基础上比较了压电式和差压式旋涡频率检测方法对涡街流量计测量性能的影响,分析了这两种方法在旋涡频率测量、信号幅度和抗干扰性三个方面的差异.研究结果表明,采用压电式和差压式两种方法测量的流量值接近,两者仪表系数的相对误差为0.3%;压电式的输出信号与被测流量的耦合关系更紧密,其幅度随着流量的增大成近似二次方增长,而差压式输出信号的幅度在被测流量超过一定值时会出现由差压检测系统的动态响应限制引起的失真;压电式对于管道振动十分敏感,而在一定范围内差压式的输出信号几乎不受管道振动干扰的影响.     

湿热环境下树脂基复合材料层合板强度分析方法

考虑湿热环境对复合材料的影响,在经典层合板理论的基础上对本构模型进行修正,使用逐渐累积损伤分析方法建立湿热环境下层合板强度预测模型.以T300/BMP316含孔板为研究对象,在ANSYS有限元软件中开展不同湿热环境下的拉伸强度数值仿真预测研究,预测结果与试验结果相比误差在±5％以内,证明了模型的可靠性.     

碳纤维束疲劳损伤失效试验

为了解碳纤维束的疲劳特性及疲劳加载后剩余强度的变化, 为建立碳纤维复合材料疲劳性能的细观力学分析模型提供必要的基础数据, 研究设计了碳纤维束静载力学性能及疲劳特性试验方案, 并进行了试验。采用最小二乘法拟合得到了单束碳纤维的应力-寿命(S-N)曲线。对经过预疲劳的碳纤维束试验件进行了剩余强度试验, 采用最小二乘法拟合得到了碳纤维束疲劳加载剩余强度模型。试验结果表明: 试验所用碳纤维束的条件疲劳极限为静拉伸强度的80.47%; 碳纤维束经历一定循环次数的拉-拉疲劳可以提高其强度, 其剩余强度随着疲劳加载循环次数的增加先增加后减小。     

植物基生物质原料的复合酶协同水解

木质纤维素类生物质复杂的理化组成和多级结构不均一性,是阻碍其经济高效水解产糖的关键.尽管辅助一些经济有效的预处理手段,但单一纤维素酶实现木质纤维素一糖转化依旧难以跨越酶解成本过高的障碍.综述了由纤维素酶和辅助酶(外源性水解酶)组成的复合酶在饲料工业、淀粉加工工业及其副产物附加值提取等方面的研究和应用情况,并对复合酶在木质纤维素-糖平台的未来发展进行了展望,为未来的纤维质生物炼制在提高酶解效率和降低酶解成本方面提供一种新思路.     

Application of empirical mode decomposition based energy ratio to vortex flowmeter state diagnosis

To improve the measurement performance, a method for diagnosing the state of vortex flowmeter under various flow conditions was presented. The raw sensor signal of the vortex flowmeter was adaptively decomposed into intrinsic mode functions using the empirical mode decomposition approach. Based on the empirical mode decomposition results, the energy of each intrinsic mode function was extracted, and the vortex energy ratio was proposed to analyze how the perturbation in the flow affected the measurement performance of the vortex flowmeter. The relationship between the vortex energy ratio of the signal and the flow condition was established. The results show that the vortex energy ratio is sensitive to the flow condition and ideal for the characterization of the vortex flowmeter signal. Moreover, the vortex energy ratio under normal flow condition is greater than 80%, which can be adopted as an indicator to diagnose the state of a vortex flowmeter. Foundation item: Project(200801346) supported by the China Postdoctoral Science Foundation; Project(2008RS4022) supported by the Hunan Postdoctoral Scientific Program; Project(2008) supported by the Postdoctoral Science Foundation of Central South University