靶式流量計動態(tài)特性的標(biāo)定方法
靶式流量計廣泛應(yīng)用于工業(yè)流量測量,尤其適用于高粘度、低雷諾數(shù)流體流量的測量。但靶式流量計在實際應(yīng)用中,在脈動流、混合流以及其他流體流動不穩(wěn)定的工況下,其常常無法反映流體流量的實際狀況。另外,在流體流速相對較大時,靶式流量計往往會出現(xiàn)靶桿共振等問題,使其無法正常工作。從實質(zhì)上說,這些問題的根源都在于靶式流量計不具有良好的動態(tài)特性,使靶式流量計在流體流動變化比較大的場合,其輸出無法復(fù)現(xiàn)輸入信號的變化規(guī)律。因此,對靶式流量計進(jìn)行動態(tài)特性的標(biāo)定是很有必要的。目前,國內(nèi)外流量計生產(chǎn)廠家在靶式流量計出廠前都會對其進(jìn)行靜態(tài)標(biāo)定,給出具有相關(guān)靜態(tài)性能指標(biāo)的檢定證書,但大都未給出動態(tài)特性的相關(guān)性能指標(biāo)。本文在分析和研究靶式流量計工作原理及制作工藝的基礎(chǔ)上,對靶式流量計動態(tài)特性的標(biāo)定方法進(jìn)行探索和研究,尋求一種合理可行、經(jīng)濟(jì)可靠的標(biāo)定方法,得到反映其動態(tài)特性的相關(guān)性能指標(biāo)。論文主要研究內(nèi)容概述如下:
(1)分析目前流量測量領(lǐng)域中,流量儀表的發(fā)展及其技術(shù)更新的趨勢;總結(jié)現(xiàn)有標(biāo)定方法及其存在的缺陷,從靶式流量計實際應(yīng)用中出現(xiàn)的問題來引出對靶式流量計進(jìn)行動態(tài)標(biāo)定的必要性。
(2)分析和研究靶式流量計的工作原理、結(jié)構(gòu)特點及其制作工藝,在此基礎(chǔ)上,提出對其進(jìn)行動態(tài)標(biāo)定的幾種可行的標(biāo)定方案以及數(shù)據(jù)處理方法,比較幾種標(biāo)定設(shè)計方案的優(yōu)缺點,確定最佳設(shè)計方案。
(3)詳細(xì)闡述了如何利用快速傅里葉變換(FFT)、功率譜密度(PSD)以及系統(tǒng)辨識(System Identification)等方法對標(biāo)定數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,并最終得到靶式流量計的動態(tài)特性曲線及相關(guān)性能指標(biāo)。
(4)采用最佳標(biāo)定設(shè)計方案進(jìn)行實驗,利用快速傅里葉變換(FFT)、功率譜密度(PSD)以及系統(tǒng)辨識(System Identification)等數(shù)據(jù)處理方法進(jìn)行處理,對處理結(jié)果進(jìn)行分析和驗證。本文的研究成果對于分析和研究靶式流量計動態(tài)特性具有很好的啟發(fā)和指導(dǎo)作用,通過對標(biāo)定數(shù)據(jù)的處理而獲取的動態(tài)性能指標(biāo),為進(jìn)一步改善靶式流量計動態(tài)特性的研究打下了基礎(chǔ)。