發(fā)布時(shí)間：2021-10-25 14:35

　　隨著工農(nóng)業(yè)的發(fā)展,水資源利用率和供需之間的矛盾愈發(fā)激烈,注重節(jié)約能源,提高經(jīng)濟(jì)效益和產(chǎn)品質(zhì)量顯得尤為重要。在工業(yè)生產(chǎn)過程中,為了有效監(jiān)測生產(chǎn)過程,通常需要對(duì)生產(chǎn)過程中的各種液體介質(zhì)進(jìn)行測量,用以管控生產(chǎn);在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,對(duì)灌溉用水等的計(jì)量有助于達(dá)到水資源利用最大化,所以流量計(jì)量在工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中起著越來越重要的作用。目前,流量測量方式多種多樣,而其中基于速度式的流量計(jì)應(yīng)用最為廣泛。本文通過大量文獻(xiàn)調(diào)研,介紹了幾種常見的速度式液體流量計(jì)的原理和發(fā)展歷程,并探討分析了其各自的優(yōu)缺點(diǎn)及適用場景等,為從事流量測量研究工作提供了一定基礎(chǔ)指導(dǎo)。 

【文章來源】：智能計(jì)算機(jī)與應(yīng)用. 2020,10(03)

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

圖1 時(shí)差法超聲波流量計(jì)原理

其中，v是流體流速;f0是發(fā)射和接收超聲波頻率的頻率差;fc是超聲波換能器發(fā)射的聲波頻率;c是光速;α為換能器安裝角度，從而可以計(jì)算出流體的流速和流量。利用聲波測量流體流速的研發(fā)可追溯至上世紀(jì)50年代[5]，美國國家標(biāo)準(zhǔn)總局在利用“鳴環(huán)法”為海軍測聲速，后來基于這種方法研制出了頻差法、時(shí)差法的超聲波流量計(jì)[5-6]。Erdrich等人于1858年研發(fā)出了一款折射式超聲波換能器，消除了管道反射引起的超聲波信號(hào)相位失真，為非入侵式測流量打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。此后，又隨即推出了一種基于鎖相環(huán)路技術(shù)的超聲波流量計(jì)。接下來，Jackson等人[7]又提出了多聲道超聲波流量測量技術(shù)，通過多聲道測量提高了精確度。Caiogirou等人[8]通過對(duì)管道流體流場進(jìn)行了分析研究，為提高流量計(jì)的測量精度提供了理論依據(jù)。Eren等人[9]設(shè)計(jì)了一種通過超聲波傳播速度能夠分析出所測流體成分的超聲波流量計(jì)。

其中，K為流量計(jì)的流量系數(shù)，在一定雷諾數(shù)范圍內(nèi)K為常數(shù)，此時(shí)只要求得f就可以得出流體體積Q[19]。最初，Strouhal[20]在1878年首次發(fā)現(xiàn)了渦街現(xiàn)象，Kallnan對(duì)渦街的穩(wěn)定條件進(jìn)行了大量研究，通過數(shù)學(xué)推導(dǎo)證明了圓柱形漩渦發(fā)生體產(chǎn)生穩(wěn)定漩渦的條件。1993年，Lavante等人[21]提出了一種半圓柱與凹背面半圓柱中間帶狹縫的漩渦發(fā)生體，通過實(shí)驗(yàn)測得這種漩渦發(fā)生體具有良好穩(wěn)定的漩渦發(fā)生效果，并且強(qiáng)度也更好。Popiel等人[22]通過可視材料觀察到了漩渦生成的過程，發(fā)現(xiàn)了漩渦生成的位置是凹背面圓柱兩邊，如圖4所示，凹面半圓柱的尺寸在相當(dāng)程度上影響著漩渦的形成。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[5]基于ANSYS的高精度渦輪流量計(jì)設(shè)計(jì)[J]. 關(guān)松.  化工自動(dòng)化及儀表. 2014(09)
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碩士論文
[1]高精度液體渦輪流量傳感器結(jié)構(gòu)研究[D]. 楊振.天津大學(xué) 2014
[2]科氏質(zhì)量流量計(jì)的應(yīng)用研究[D]. 趙敏濤.西安石油大學(xué) 2013
[3]基于GPRS無線通訊的電渦流式渦輪流量計(jì)的研究[D]. 齊峰.天津大學(xué) 2008
[4]時(shí)差法超聲波流量計(jì)設(shè)計(jì)與研發(fā)[D]. 姜勇.浙江大學(xué) 2006



本文編號(hào)：3457601