渦輪流量計動態(tài)特性研究.pdf

1、動態(tài)流量測量迄今為止一直是液壓測試的一個難題.其原因在于:首先難以獲得很精確的脈動或階躍流量激勵,因此無法精確的標(biāo)定流量計的動態(tài)特性;其次目前的各類測流計都存在各自的缺陷,難以達(dá)到動態(tài)流量測量要求的性能指標(biāo).隨著液壓技術(shù)尤其是電液控制技術(shù)的發(fā)展,實(shí)時、精確的獲得液壓系統(tǒng)的瞬時流量越來越具有重要意義.解決動態(tài)流量測量問題有三種途徑:一是發(fā)現(xiàn)流量測量新原理;二是在現(xiàn)有流體力學(xué)原理上發(fā)明新型流量計;三是對現(xiàn)有流量計進(jìn)行技術(shù)改造來提高其性能指標(biāo)

2、.其中第三種最為簡便,成功后經(jīng)濟(jì)效益最佳.渦輪流量計是應(yīng)用最廣泛的一種流量計,目前主要用于穩(wěn)態(tài)流量測量.該論文對渦輪流量計動態(tài)特性進(jìn)行研究,并探討將渦輪流量計用于動態(tài)流量測量的改進(jìn)途徑.運(yùn)用流體動量矩原理和JERRY.GREY的方法都可以求得渦輪在流體中受到的推動力矩,后者計算結(jié)果更為準(zhǔn)確;在考慮的渦輪在流體中受到的各種阻力矩后,論文中建立了渦輪流量變送器的動態(tài)數(shù)學(xué)模型.利用經(jīng)典控制理論,可以對該模型進(jìn)行分析,當(dāng)流量足夠大時,可以忽略各

3、種阻力矩的影響,得到在階躍速度激勵下的渦輪流量變送器的理論動態(tài)響應(yīng)時間常數(shù),計算表明流體中的渦輪在流量變化時的動態(tài)響應(yīng)很快,限制渦輪流量計測量動態(tài)流量的不是渦輪的轉(zhuǎn)動慣量.渦輪流量計的流量積算由二次儀表完成,傳統(tǒng)流量積算儀價格昂貴,動態(tài)響應(yīng)緩慢,無法記錄變送器輸出信號的實(shí)量變化情況.該論文應(yīng)用虛擬儀器軟件LabVIEW結(jié)合數(shù)據(jù)采集卡代替流量積算儀,標(biāo)定了實(shí)驗(yàn)用節(jié)流流量計的流量系數(shù)C<,d>,并對渦輪流量計的動態(tài)特性進(jìn)行研究.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明