dn65柴（chái）油流量計在測量管道流體脈動流時（shí）的特性規律
點擊（jī）次（cì）數：2114 發布時間：2021-01-19 15:07:43
1.1脈動流的產生
脈動常見於工業管流，它多由旋轉式或（huò）往複式壓（yā）氣機、鼓風機和泵產生。有脈動輸出的（de）泵（如隔膜泵、活塞泵、電磁泵、蠕動泵等）出口（kǒu）的液體狀態，由於泵是周期性工作，出口流量（liàng）是呈脈衝狀（zhuàng）。管道中流體的（de）共振和流量控製設備的周（zhōu）期振蕩，例如控製閥的振蕩，也是脈動的主要起（qǐ）因。流體在以較高（gāo）的流速流過t型接頭中的直（zhí）線管段時，常會引（yǐn）發三通中的*三隻口內流體脈動。脈動一旦形成就會在流體（tǐ）中傳播，不但可向脈動源的下遊傳播，也（yě）可向其上遊傳播。脈動經一段距離的（de）傳播常因（yīn）壓縮作用而強度減弱。
所謂脈（mò）動流是指流體在測量區域的（de）流速是時間的函數,但在一個足夠（gòu）長的時間段內有一個恒定的平均值。脈動流的存在（zài）會導致流量計出現計量誤差,甚至不能正常工作。如何校正或減少脈（mò）動對流量測量特（tè）性的影響,是流量測量中比較（jiào）重要的課題。本文對dn65柴油流量計在脈動流中的特性進行了研究。利用渦輪（lún）流（liú）量傳感器的數學模型,求出了在正弦脈動流作用下的角加速度與脈動頻率及振幅的理論關係式,通過對不同脈動頻率和振幅下dn65柴油（yóu）流量計誤差的（de）編程計算,總結並驗證了脈動流（liú）對dn65柴（chái）油（yóu）流（liú）量計誤差的影響規（guī）律。
1.2、脈動對dn65柴油（yóu）流量計流量測量的影響
對於有固定（dìng）周期的脈動流，可用周期來描述其脈動出現的（de）頻繁程度。一個（gè）周期有的可能要數小時（shí），有的可能隻需幾（jǐ）秒鍾。周期長、幅（fú）值較小的脈動，一般說來各種流（liú）量（liàng）計都能跟蹤這種變化，同時保持（chí）它們參比條件下的（de）準確度（dù）。
周期短（duǎn）、幅值較大的脈動，對除容（róng）積式流量計之外（wài）的絕（jué）大多數種類流量計都有較顯著影響，出現較大誤差。
2. 1、誤差方程及其計算
應用機翼理論來分（fèn）析（xī）作用在渦（wō）輪（lún）轉子上的驅動力矩和阻力矩,可（kě）得到其運動方（fāng）程:
式中, J為葉片轉動慣量, θ為葉片與軸線（xiàn）之間的夾角, r 為渦輪葉片（piàn）的平（píng）均（jun1）半徑, A為管道流道麵積,ρ為流體密度,ω為渦輪的旋轉角速度, Q為通過管道的流量。
若把脈動流表示為Q= asin2πfp t ,經分析整理,可得（dé）出渦輪旋轉加速度與脈動流各參數的關係:其中, c為（wéi）穩態時的ω值。此時其顯示誤差可用下式表示: E= ω/c- 1對特定（dìng）的dn65柴油流量計和不（bú）同的（de）脈動流,可編程計算出( 2)式在脈動周期內各離散（sàn）點所對應的ω( t ) , 據此可計（jì）算出dn65柴油流量計顯（xiǎn）示誤差E,並畫出相應曲線。
2. 2 結果與分析
經過計算分析,發現導致dn65柴（chái）油流（liú）量計產（chǎn）生誤（wù）差的主（zhǔ）要因（yīn）素是脈動流的振幅和頻（pín）率,通過對多幅圖形的（de）比較,發現有如下規律:
1)從曲線分布的象限來看,脈動流導（dǎo）致dn65柴油流量計出（chū）現一個正誤差。當流體存在（zài）脈（mò）動時,在加速流體中,葉片的轉動慣量能引起轉子（zǐ）速（sù）度變慢,落後於定常流時的轉速; 在減速（sù）流體中,葉片（piàn）的轉動慣量能導致轉（zhuǎn）子速（sù）度加快,超過定常流時的轉速。由於加速時的影響比減速（sù）時的影響小（xiǎo）得多,因此,脈動流存在（zài）時流量計顯示的平均流速遠大於平均流量,出現（xiàn）正誤差,此誤差有（yǒu）時*大可達50%。
2)當脈（mò）動頻率fP小於渦輪轉子的（de）角頻率ω時,dn65柴（chái）油（yóu）流（liú）量計（jì）類似輸入脈衝,測量結果接近真值,脈動流所引起的誤（wù）差很小。當脈動頻率（lǜ）fP 大於渦輪轉子的（de）角頻率ω時,響應失真,會引起較大（dà）誤差,且隨著（zhe）頻率的增大,誤差隨著增（zēng）大,*終趨於穩定(如圖1,圖2)。
3)當（dāng）脈動頻率大於渦輪轉子的（de）角加速度時,頻（pín）率脈動振幅的變化能引起dn65柴油（yóu）流量計的測量誤差（chà）產生大的改變,此誤（wù）差隨著（zhe）脈動振幅的增大而升高,*大（dà）可達50% ,但*終（zhōng）趨於穩定(如圖3,圖4, a 為脈動振幅與穩（wěn）態振幅之比)。
3、結論
從以上分析計算（suàn）可知,脈動流使dn65柴油流量計（jì）產生一個正的係（xì）統誤差,該誤差受脈動頻率和振幅的影響。當脈動頻率小於（yú）角加速度時（shí）,其誤差可認為為零; 當（dāng）脈動振幅（fú）小（xiǎo）於某一（yī）振幅值時,其誤差亦可認為不影響dn65柴油流量計的精度。脈動流對dn65柴油流量計測量精確度的影響（xiǎng）存在（zài）*限值
2寸柴油（yóu）流量計 dn40柴油流量計 dn65柴油流量計,數顯柴油流量計 dn40柴油流量（liàng）計對於介質粘度的要求及安（ān）裝要點 dn65柴油流量計的傳感器保養措施及內部部件的維護要（yào）點 智能dn65柴油流量計選（xuǎn）型應該注意的十點事（shì）項 如何對常用兩寸柴油流量計進行（háng）正（zhèng）確的（de）選型分析（xī） 2寸柴油流量計常見的四類故障與技（jì）巧解決（jué）方法 基於渦（wō）輪流量傳感器的2寸柴油（yóu）流量計（jì）價格設計 dn50柴油流（liú）量計,防（fáng）爆柴油（yóu）流（liú）量計 dn80柴油流（liú）量計,機械式柴油流（liú）量計 dn40柴油流量（liàng）計廠家的傳感器保養措施及內部部件的維護要點 dn65柴油流量計在測量管道流體脈動流時的特性規（guī）律
脈動常見於工業管流，它多由旋轉式或（huò）往複式壓（yā）氣機、鼓風機和泵產生。有脈動輸出的（de）泵（如隔膜泵、活塞泵、電磁泵、蠕動泵等）出口（kǒu）的液體狀態，由於泵是周期性工作，出口流量（liàng）是呈脈衝狀（zhuàng）。管道中流體的（de）共振和流量控製設備的周（zhōu）期振蕩，例如控製閥的振蕩，也是脈動的主要起（qǐ）因。流體在以較高（gāo）的流速流過t型接頭中的直（zhí）線管段時，常會引（yǐn）發三通中的*三隻口內流體脈動。脈動一旦形成就會在流體（tǐ）中傳播，不但可向脈動源的下遊傳播，也（yě）可向其上遊傳播。脈動經一段距離的（de）傳播常因（yīn）壓縮作用而強度減弱。
所謂脈（mò）動流是指流體在測量區域的（de）流速是時間的函數,但在一個足夠（gòu）長的時間段內有一個恒定的平均值。脈動流的存在（zài）會導致流量計出現計量誤差,甚至不能正常工作。如何校正或減少脈（mò）動對流量測量特（tè）性的影響,是流量測量中比較（jiào）重要的課題。本文對dn65柴油流量計在脈動流中的特性進行了研究。利用渦輪（lún）流（liú）量傳感器的數學模型,求出了在正弦脈動流作用下的角加速度與脈動頻率及振幅的理論關係式,通過對不同脈動頻率和振幅下dn65柴油（yóu）流量計誤差的（de）編程計算,總結並驗證了脈動流（liú）對dn65柴（chái）油（yóu）流（liú）量計誤差的影響規（guī）律。
1.2、脈動對dn65柴油（yóu）流量計流量測量的影響
對於有固定（dìng）周期的脈動流，可用周期來描述其脈動出現的（de）頻繁程度。一個（gè）周期有的可能要數小時（shí），有的可能隻需幾（jǐ）秒鍾。周期長、幅（fú）值較小的脈動，一般說來各種流（liú）量（liàng）計都能跟蹤這種變化，同時保持（chí）它們參比條件下的（de）準確度（dù）。
周期短（duǎn）、幅值較大的脈動，對除容（róng）積式流量計之外（wài）的絕（jué）大多數種類流量計都有較顯著影響，出現較大誤差。
2. 1、誤差方程及其計算
應用機翼理論來分（fèn）析（xī）作用在渦（wō）輪（lún）轉子上的驅動力矩和阻力矩,可（kě）得到其運動方（fāng）程:
式中, J為葉片轉動慣量, θ為葉片與軸線（xiàn）之間的夾角, r 為渦輪葉片（piàn）的平（píng）均（jun1）半徑, A為管道流道麵積,ρ為流體密度,ω為渦輪的旋轉角速度, Q為通過管道的流量。
若把脈動流表示為Q= asin2πfp t ,經分析整理,可得（dé）出渦輪旋轉加速度與脈動流各參數的關係:其中, c為（wéi）穩態時的ω值。此時其顯示誤差可用下式表示: E= ω/c- 1對特定（dìng）的dn65柴油流量計和不（bú）同的（de）脈動流,可編程計算出( 2)式在脈動周期內各離散（sàn）點所對應的ω( t ) , 據此可計（jì）算出dn65柴油流量計顯（xiǎn）示誤差E,並畫出相應曲線。
2. 2 結果與分析
經過計算分析,發現導致dn65柴（chái）油流（liú）量計產（chǎn）生誤（wù）差的主（zhǔ）要因（yīn）素是脈動流的振幅和頻（pín）率,通過對多幅圖形的（de）比較,發現有如下規律:
1)從曲線分布的象限來看,脈動流導（dǎo）致dn65柴油流量計出（chū）現一個正誤差。當流體存在（zài）脈（mò）動時,在加速流體中,葉片的轉動慣量能引起轉子（zǐ）速（sù）度變慢,落後於定常流時的轉速; 在減速（sù）流體中,葉片（piàn）的轉動慣量能導致轉（zhuǎn）子速（sù）度加快,超過定常流時的轉速。由於加速時的影響比減速（sù）時的影響小（xiǎo）得多,因此,脈動流存在（zài）時流量計顯示的平均流速遠大於平均流量,出現（xiàn）正誤差,此誤差有（yǒu）時*大可達50%。
2)當脈（mò）動頻率fP小於渦輪轉子的（de）角頻率ω時,dn65柴（chái）油（yóu）流（liú）量計（jì）類似輸入脈衝,測量結果接近真值,脈動流所引起的誤（wù）差很小。當脈動頻率（lǜ）fP 大於渦輪轉子的（de）角頻率ω時,響應失真,會引起較大（dà）誤差,且隨著（zhe）頻率的增大,誤差隨著增（zēng）大,*終趨於穩定(如圖1,圖2)。
3)當（dāng）脈動頻率大於渦輪轉子的（de）角加速度時,頻（pín）率脈動振幅的變化能引起dn65柴油（yóu）流量計的測量誤差（chà）產生大的改變,此誤（wù）差隨著（zhe）脈動振幅的增大而升高,*大（dà）可達50% ,但*終（zhōng）趨於穩定(如圖3,圖4, a 為脈動振幅與穩（wěn）態振幅之比)。
3、結論
從以上分析計算（suàn）可知,脈動流使dn65柴油流量計（jì）產生一個正的係（xì）統誤差,該誤差受脈動頻率和振幅的影響。當脈動頻率小於（yú）角加速度時（shí）,其誤差可認為為零; 當（dāng）脈動振幅（fú）小（xiǎo）於某一（yī）振幅值時,其誤差亦可認為不影響dn65柴油流量計的精度。脈動流對dn65柴油流量計測量精確度的影響（xiǎng）存在（zài）*限值
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