渦輪流量計內(nèi)部流場分析,信號處理,傳感器校準說
渦輪流量傳感器內(nèi)部流場分析 ：
計算流體力學(xué)(CFD)是分析渦輪流量傳感器內(nèi)部流場，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)部流場分布與傳感器特性聯(lián)系起來，在理論上為傳感器優(yōu)化設(shè)計提供了一條思路。Lavante 等用計算流體力學(xué)(CFD)商用軟件 FLUENT，對 DN80 雙葉輪氣體渦輪流量傳感器內(nèi)部流場進行了二維、三維數(shù)值計算。
渦輪信號處理：
采用頻譜分析等信號處理方法，分析渦輪流量傳感器磁電信號檢出器的原始信號，不僅能夠獲得葉輪轉(zhuǎn)速，計算流體流量，還能夠了解傳感器自身特征和運行狀態(tài)、流體的流動形態(tài)。這對于渦輪流量傳感器運行狀態(tài)識別、故障診斷非常有意義。
查美生等采用頻譜分析法對渦輪流量傳感器信號進行了處理。Cheesewright 等的研究表明，渦輪流量傳感器信號特征與葉輪葉片之間間距的不均勻程度有關(guān)，同時還與傳感器上游、下游的流動情況有關(guān)。Pusayatanont 等通過分析渦輪流量傳感器原始信號，來獲得附加有用信息，從而確定其故障狀態(tài)。對葉片摩損、損壞、旋轉(zhuǎn)流、脈動流和兩相流的仿真及試驗研究表明，通過分析渦輪流量傳感器原始信號，不僅能夠獲得有關(guān)渦輪流量傳感器自身特征、運行狀態(tài)的信息，而且能夠獲得關(guān)于流動狀態(tài)的信息。
Cuthbert 等從 Strouhal 數(shù)和 Reynolds 數(shù)引出兩個新的無量綱組合，并將其用于補償渦輪流量傳感器特性受流體粘度變化的影響。Mozumdar 通過量綱分析發(fā)展了兩個無量綱數(shù)，并由此得到兩個新的渦輪流量傳感器校準模型，從而補償其特性受流體粘度變化的影響。張榮標等提出了，能夠在全頻段范圍內(nèi)等精度測量渦輪流量傳感器脈沖頻率的多周期同步測量方法。
渦輪流量傳感器校準：
進行渦輪流量傳感器的動態(tài)特性校準、在線校準，提高氣體渦輪流量傳感器的校準精度受到更多的關(guān)注。
朵偉群等對渦輪流量計動態(tài)(階躍響應(yīng))特性校準的理論、方法以及校準裝置的軟、硬件進行了研究。Cheesewright 等設(shè)計了渦輪流量傳感器階躍響應(yīng)試驗裝置，并對小口徑渦輪的階躍響應(yīng)進行了試驗研究。
韓文卿等對渦輪流量計的穩(wěn)態(tài)標定、動態(tài)標定、在線標定和實時標定進行了討論，指出在線標定和實時標定是提高渦輪測量精度的重要措施。Barnes 對氣體渦輪流量傳感器的特性進行了現(xiàn)場測定，并對現(xiàn)場校準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)場校準裝置的特性進行了評估。
張濤等分析了影響氣體渦輪流量計標定精度的諸多因素，并對標定數(shù)據(jù)的處理方法進行了分析。張濤針對“標準氣體渦輪流量計”、“音速噴嘴”和鐘罩式標準計量器”三種標準裝置，分析了影響氣體渦輪流量計標定精度的各種因素，并提出了解決辦法。指出標定小口徑、小流量的渦輪應(yīng)選用鐘罩標準裝置，標定大口徑、大流量的渦輪應(yīng)選用音速噴嘴，對口徑 100 mm 以上的渦輪也可選用標準渦輪作為標準裝置，但每年需重新檢定一次。
Mozumdar 提出了兩個新的渦輪流量傳感器校準模型，從而補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介質(zhì)，以活塞式液體標準體積管為標準件，對渦輪流量傳感器特性受流體粘度變化的影響，進行了試驗研究。
魏以嘉等詳細分析了渦輪流量計的校準不確定度，推導(dǎo)出了它的計算公式，并結(jié)合具體流量校準裝置進行了簡化和計算舉例。Xue 等據(jù) ISO 9951 提出了新的計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量精度。