智能純水流量計廣州
對非穩(wěn)定流,由于轉(zhuǎn)子葉片和相關(guān)傳動裝置的共振、轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量、脈動流的形狀、轉(zhuǎn)子和齒輪的摩擦阻力及轉(zhuǎn)子瞬時轉(zhuǎn)矩等諸多因素的影響,會使渦輪流量計產(chǎn)生很大的誤差。應(yīng)用機翼理論來分析作用在轉(zhuǎn)子上的驅(qū)動力矩和阻力矩,可得到其運動方程:Jdωd t=tgθArρq2 - r2ωρq (1)式中: J 為葉片轉(zhuǎn)動慣量;θ為葉片與軸線之間的夾角; r 為渦輪葉片的平均半徑; A 為管道流道面積;ρ為流體密度;ω為渦輪的旋轉(zhuǎn)角速度; q 為通過管道的流量。若把脈動流表示為q = asin2πf pt ,經(jīng)分析整理,可得出渦輪旋轉(zhuǎn)加速度與脈動流各參數(shù)的關(guān)系:ω( t) = ce( r2ρ/ 2πf pJ) (cos2πf pt - 1) + e( ar2ρ/ 2πf pJ) (cos2πf pt - 1) ×∫t0tgθrρAJa2sin22πf pte( ar2ρ/ 2πf pJ) (1- cos2πf pt) d t (2)式中: c 為穩(wěn)態(tài)時的ω值。此時其測量誤差可用下式表示:E = ω/ c - 1 (3)對特定的渦輪流量計和不同的脈動流,可編程計算出式(2) 在脈動周期內(nèi)各離散點所對應(yīng)的ω( t) , 據(jù)此可計算出渦輪流量計測量誤差E。其流程圖如圖1 所示。圖1 測量誤差計算流程圖
2. 2結(jié)果與分析
經(jīng)過計算分析,發(fā)現(xiàn)導致渦輪流量計產(chǎn)生誤差的主要因素是脈動流的振幅和頻率,通過對多幅圖形的比較,發(fā)現(xiàn)有如下規(guī)律:① 從曲線分布的象限來看,脈動流導致渦輪流量計出現(xiàn)一個正誤差。當流體出現(xiàn)脈動時,在加速流體中,葉片的轉(zhuǎn)動慣量能引起轉(zhuǎn)子速度變慢,落后于定常流時的轉(zhuǎn)速;在減速流體中,葉片的轉(zhuǎn)動慣量能導致轉(zhuǎn)子速度加快,超過定常流時的轉(zhuǎn)速。由于加速時的影響比減速時的影響小得多,因此,脈動流出現(xiàn)時流量計顯示的平均流速遠大于平均流量,出現(xiàn)正誤差,此誤差有時*大可達50 %。② 當脈動頻率f p 小于渦輪轉(zhuǎn)子的角頻率ω時,測量結(jié)果接近真值, 脈動流所引起的誤差很小。當脈動頻率f p 大于渦輪轉(zhuǎn)子的角頻率ω時, 響應(yīng)失真, 會引起較大誤差,且隨著頻率的增大, 誤差隨著增大, *終趨于穩(wěn)定(見圖2 和圖3) 。③ 當脈動頻率大于渦輪轉(zhuǎn)子的角加速度時,脈動振幅的變化能引起渦輪流量計的測量誤差產(chǎn)生大的改變,此誤差隨著脈動振幅的增大而升高, *大可達50 % ,但*終趨于穩(wěn)定。(見圖4 和圖5 ,α為脈動振幅與穩(wěn)態(tài)振幅之比) 。圖2 脈動頻率f p 小于角加速度時圖3 脈動頻率f p 大于角加速度時圖4 脈動振幅為a = 012 時圖5 脈動振幅為a = 1 時
3結(jié)論
從以上分析計算可知,脈動流使渦輪流量計產(chǎn)生一個正的系統(tǒng)誤差,該誤差受脈動頻率和振幅的影響。當脈動頻率小于角加速度時,其誤差可以認為為零;當脈動振幅小于某一振幅值時,其誤差亦可認為不影響渦輪流量計的精度。脈動流對渦輪流量計測量精度的影響存在極限值。純水流量，廣州純水流量計 廣州地產(chǎn)儀器儀表有限公司 總機：
