渦輪流量計(jì)內(nèi)部流場(chǎng)分析,信號(hào)處理,傳感器校準(zhǔn)說(shuō)
渦輪流量傳感器內(nèi)部流場(chǎng)分析 ：
計(jì)算流體力學(xué)(CFD)是分析渦輪流量傳感器內(nèi)部流場(chǎng)，了解流體與傳感器結(jié)構(gòu)部件相互作用規(guī)律，優(yōu)化傳感器設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)和幾何尺寸的重要工具。吳海燕等提出“速差因了”概念，將渦輪流量傳感器內(nèi)部流場(chǎng)分布與傳感器特性聯(lián)系起來(lái)，在理論上為傳感器優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了一條思路。Lavante 等用計(jì)算流體力學(xué)(CFD)商用軟件 FLUENT，對(duì) DN80 雙葉輪氣體渦輪流量傳感器內(nèi)部流場(chǎng)進(jìn)行了二維、三維數(shù)值計(jì)算。
渦輪信號(hào)處理：
采用頻譜分析等信號(hào)處理方法，分析渦輪流量傳感器磁電信號(hào)檢出器的原始信號(hào)，不僅能夠獲得葉輪轉(zhuǎn)速，計(jì)算流體流量，還能夠了解傳感器自身特征和運(yùn)行狀態(tài)、流體的流動(dòng)形態(tài)。這對(duì)于渦輪流量傳感器運(yùn)行狀態(tài)識(shí)別、故障診斷非常有意義。
查美生等采用頻譜分析法對(duì)渦輪流量傳感器信號(hào)進(jìn)行了處理。Cheesewright 等的研究表明，渦輪流量傳感器信號(hào)特征與葉輪葉片之間間距的不均勻程度有關(guān)，同時(shí)還與傳感器上游、下游的流動(dòng)情況有關(guān)。Pusayatanont 等通過(guò)分析渦輪流量傳感器原始信號(hào)，來(lái)獲得附加有用信息，從而確定其故障狀態(tài)。對(duì)葉片摩損、損壞、旋轉(zhuǎn)流、脈動(dòng)流和兩相流的仿真及試驗(yàn)研究表明，通過(guò)分析渦輪流量傳感器原始信號(hào)，不僅能夠獲得有關(guān)渦輪流量傳感器自身特征、運(yùn)行狀態(tài)的信息，而且能夠獲得關(guān)于流動(dòng)狀態(tài)的信息。
Cuthbert 等從 Strouhal 數(shù)和 Reynolds 數(shù)引出兩個(gè)新的無(wú)量綱組合，并將其用于補(bǔ)償渦輪流量傳感器特性受流體粘度變化的影響。Mozumdar 通過(guò)量綱分析發(fā)展了兩個(gè)無(wú)量綱數(shù)，并由此得到兩個(gè)新的渦輪流量傳感器校準(zhǔn)模型，從而補(bǔ)償其特性受流體粘度變化的影響。張榮標(biāo)等提出了，能夠在全頻段范圍內(nèi)等精度測(cè)量渦輪流量傳感器脈沖頻率的多周期同步測(cè)量方法。
渦輪流量傳感器校準(zhǔn)：
進(jìn)行渦輪流量傳感器的動(dòng)態(tài)特性校準(zhǔn)、在線校準(zhǔn)，提高氣體渦輪流量傳感器的校準(zhǔn)精度受到更多的關(guān)注。
朵偉群等對(duì)渦輪流量計(jì)動(dòng)態(tài)(階躍響應(yīng))特性校準(zhǔn)的理論、方法以及校準(zhǔn)裝置的軟、硬件進(jìn)行了研究。Cheesewright 等設(shè)計(jì)了渦輪流量傳感器階躍響應(yīng)試驗(yàn)裝置，并對(duì)小口徑渦輪的階躍響應(yīng)進(jìn)行了試驗(yàn)研究。
韓文卿等對(duì)渦輪流量計(jì)的穩(wěn)態(tài)標(biāo)定、動(dòng)態(tài)標(biāo)定、在線標(biāo)定和實(shí)時(shí)標(biāo)定進(jìn)行了討論，指出在線標(biāo)定和實(shí)時(shí)標(biāo)定是提高渦輪測(cè)量精度的重要措施。Barnes 對(duì)氣體渦輪流量傳感器的特性進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定，并對(duì)現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)裝置精度受氣體成分的影響，以及兩種高壓氣體渦輪流量傳感器現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)裝置的特性進(jìn)行了評(píng)估。
張濤等分析了影響氣體渦輪流量計(jì)標(biāo)定精度的諸多因素，并對(duì)標(biāo)定數(shù)據(jù)的處理方法進(jìn)行了分析。張濤針對(duì)“標(biāo)準(zhǔn)氣體渦輪流量計(jì)”、“音速噴嘴”和鐘罩式標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量器”三種標(biāo)準(zhǔn)裝置，分析了影響氣體渦輪流量計(jì)標(biāo)定精度的各種因素，并提出了解決辦法。指出標(biāo)定小口徑、小流量的渦輪應(yīng)選用鐘罩標(biāo)準(zhǔn)裝置，標(biāo)定大口徑、大流量的渦輪應(yīng)選用音速噴嘴，對(duì)口徑 100 mm 以上的渦輪也可選用標(biāo)準(zhǔn)渦輪作為標(biāo)準(zhǔn)裝置，但每年需重新檢定一次。
Mozumdar 提出了兩個(gè)新的渦輪流量傳感器校準(zhǔn)模型，從而補(bǔ)償傳感器特性受流體粘度變化的影響。曹廣軍等以 120B S 基礎(chǔ)油與 35#軍用柴油的混合油為試驗(yàn)介質(zhì)，以活塞式液體標(biāo)準(zhǔn)體積管為標(biāo)準(zhǔn)件，對(duì)渦輪流量傳感器特性受流體粘度變化的影響，進(jìn)行了試驗(yàn)研究。
魏以嘉等詳細(xì)分析了渦輪流量計(jì)的校準(zhǔn)不確定度，推導(dǎo)出了它的計(jì)算公式，并結(jié)合具體流量校準(zhǔn)裝置進(jìn)行了簡(jiǎn)化和計(jì)算舉例。Xue 等據(jù) ISO 9951 提出了新的計(jì)算氣體渦輪流量傳感器平均儀表系數(shù)的方法，從而提高了傳感器的測(cè)量精度。