渦輪流量傳感器理論
渦輪流量計(jì)[34]是一類非常重要的流量測量儀表，因其精度高、重復(fù)性好、量程范圍寬、體積小、輸出脈沖信號(hào)等優(yōu)點(diǎn)，而廣泛應(yīng)用于天然氣計(jì)量、油品計(jì)量和貿(mào)易、工業(yè)生產(chǎn)過程監(jiān)控、測量等領(lǐng)域。自美國 1938 年開發(fā)臺(tái)渦輪流量計(jì)至今，科技工作者對其研究從未中斷。渦輪流量計(jì)由渦輪流量傳感器及與之配套的計(jì)算儀表兩部分構(gòu)成。主要研究工作集中十渦輪流量傳感器本身和其信號(hào)的處理方法。Shafer, Furness, Baker, David 曾分別對渦輪流量傳感器研究工作進(jìn)行過總結(jié)，提供了非常有價(jià)值的參考文獻(xiàn)。
渦輪流量傳感器理論：
渦輪流量傳感器理論研究的目的在于，建立其數(shù)學(xué)模型，從而準(zhǔn)確預(yù)測其測量特性隨設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)、幾何參數(shù)、被測介質(zhì)特性和環(huán)境因素的變化，進(jìn)而優(yōu)化其設(shè)計(jì)，提高其性能。目前，主要集中在描述渦輪流量傳感器測量氣體、高粘度流體、多相流、非穩(wěn)態(tài)流和質(zhì)量流量的特性。
金寧德等提出了集渦輪流量計(jì)測量垂直管中油、氣、水三相流總流量的數(shù)學(xué)模型，模型預(yù)測誤差小于 5% 。Shu 將渦輪流量傳感器視為一階非線性系統(tǒng)，用動(dòng)態(tài)和靜態(tài)兩個(gè)參數(shù)描述其動(dòng)態(tài)特性，并且提供了一種確定其動(dòng)態(tài)參數(shù)的方法。王建強(qiáng)等建立了渦輪流量傳感器的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型，井對其運(yùn)動(dòng)微分方程和傳遞函數(shù)進(jìn)行了分析，理論上計(jì)算出了渦輪流量傳感器的單位階躍響應(yīng)。張曉鐘等提出了通過前、后兩個(gè)渦輪葉片之間相位差，直接測量質(zhì)量流量的雙渦輪傳感器的基木結(jié)構(gòu)、工作原理及其動(dòng)量矩理論模型。