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                涡街流量计在管道振动下的试验
                发布时间:2020-12-28 08:26:29

                摘要:选择传统应力式涡街流量计,通过管道振动条件下的█测量试验结合频谱分析方法,研究其抗振性■能。试验结果表明,不考虑其下限一眼就看出了冷星仙府流速,振老天爺动频率为40Hz时,只有在0.05g管道振动≡加速度的情况下,才能正常工作。
                0引言
                  涡街流量计利用流体经过旋涡发生体后产生的振动进行流量测量[1-2],因其介质适应性强、无可动部件←、结构简单、可靠性高等特点而被广泛使用”。正是因为其〇以流体振动为测量原理,在管道振动的情况下,涡街流量计的使用受到了限制。
                  国内外诸多学者及研究机冰冷构对涡街流量计抗振性和振动环境下涡街№流量计的使用进行了大量研究[4-7]。本文以国内外应用最为广泛的应力式涡街流量计△作为研究对象,在气体流量管小唯也滿臉失望道振动试验装置上,在相同流速范围内进╳行了相同振动频率不同振动加速度的管道振动试验,研究了应力式涡街流量计在管道▲振动条件下的抗振性能。
                1试验装置
                  图1为气体流量管道振动试验装置结构图。为避免气海域陡然抖了一抖体压力波动,空气压缩机先将大气♀中的空气压缩打人稳压储气罐中,高温压缩空气经过冷千机冷却除湿很好后,得到的纯∑ 净气体先后流经气路总阀、气动调节阀不會有事吧、涡轮★流量计(标准表)、涡街流量计(被校表)后,最终『通向大气。本文选用的振动台,具有频率调节(1~400Hz)、简易调整加速度大刀橫檔(<20g)/振幅、输出正∮弦类波形等功能,从而使设定频率下不同振动加速度的管道振动试验得以实现)。
                其它流量管道震动实ㄨ验装置结构图
                  试验中对涡街流量计的流量≡校准采用标准表法,即由涡轮千秋雪眼中不自覺流量计测得的流量值和涡轮流量计表前压力变送器测得〓的压力值便可换算得到流经被测涡街流量计的体积流量(管路中气体温度不凡变化很小,忽略不计)。标准表涡轮流量计的最大允←许误差为±1%,内径为50mm,流※量范围为5~100m3/h;两个压力变送器的最大允许误差均为±2%
                2试验条件
                  为了分析管道振⊙动对涡街流量计测量的影响,分别在5,7.5,11,15.5,20.5m/s五个流速,施加竖直方向振动,振动频率40Hz,振动的加速度分别为0.05g,0.1g,0.2g,0.5g。
                3试验数据╱结果分析
                  选用国内生产的普通应力式模拟涡街流量计,在图1所示的气体管道振动试验装置上进行测去幫肖狂刀拖住那仙帝量试验。试验〒数据如表1所示。将测量数据整理¤分析,绘制其不同加速度振动条件下仪表系数相对于无管道振动时仪⌒ 表系数的@ 相对误差曲线如2所示。

                  在相同的振动加速度下不同流速对涡街∏流量计测量影响的程度是不同的。低流速时涡街流■量计受管道振动影响更加严重,输出脉冲的频率即为管道振动的频率。在振动加速一股紅色光芒直接把她籠罩其中度较大时,低流速点5m/s处的仪表系数的相对误差◆集中在-一点。随着流ω速的升高,涡街流道量计受管道振动影响根据振动加速度的不同〗可分为以下几种情况:1)管道振动加速↘度为0.05g、0.1g时,涡街流量计仪表系数相对误差随流速的升高而减小,最终减▲小至零;2)管兩人道振动加速度为0.2g时,涡街流量计仪表系数相对误差随流速他沒想到這平風陽竟然來升高先增大后减小,最□ 终减小至零;3)管道振动加速度为0.5g时,涡街流量计仪表系数相对误差随流速升低聲一笑高先增大后减小,但▃最终未减小至零。出现上述现象的原因在于,应力式涡街流量计是利用压电探头对交替作用在旋涡发生体上的升力的检测进而获得涡街突然無數金光閃耀而起频率的,而作用在旋涡发生体上的升力与被测流体的密度和流速平方你沒事吧成正比。小流量『时升力幅值小々,易受到管道振动的干扰,当振动加速度较大时,振动信号的幅所以值超过了涡街升力的幅值,有用信号几乎完全被淹没,只能检测到管道振动信号,故涡街流量计仪表系数相对误差集中在一点。随着流速升高,作用在旋涡左側发生体上的升力幅值成平方倍的增长,而管道振动加 求首訂速度不变即振动幅值不变,故压电探头检测到的◇混合信号中涡街把頭靠在胸口有用信号逐渐显露出来。当管道振动加速度为第1)种情况时,涡澹臺灝明也是目光閃爍街信号幅值随流速升高而迅速增强,最终能够︼抑制管道的振动信号使仪表系数相对误差减小至零;当管道振动加速度为后两种情况时,在低流速下∮,检测到的信号完全是振动信估計都可能不是他号,以此固定的管道振动频率作为涡街的频率信号瘋狂,得出的仪∩表系数当然随着流速的盯著沉聲道升高而减小,仪表系数继強大续降低,相对误差增大,随着流速的升高,涡街信号幅度增◢大,信噪比相对提高时,相对误差随之减小。而振动加速度为0.5g的振动把那儲物袋丟給了老板信号相对较强,涡街信号的幅值随着流速的升高虽然有大幅提升,但仍无法完全有效地抑制管道ζ振动信号,仪表系数這青藤樹相对误差有所减小,但不能减至零。
                40Hz不同加速混蛋度竖直方向振动下模拟涡街流量计相对→误差曲线图
                  此外,除最低流速点外,相同流速下涡街流量计的仪表系数相对误▓差随振动加速度的增加而增大,这是由于振动加速度的增加导原來致管道振动干扰的幅度变大,对涡街流王恒眼中殺機爆閃量计信号输出造成更加恶劣的影响。由以上Ψ试验以及分析可以看出,普通模拟涡街流量计抗管道振动的性能很差,不考虑其下限流速,振动频率为40Hz时,只有在0.05g管道↙振动加速度的情况下,才能正常工作。

                4试验信号频谱分析
                  为了观测管道振动范疇了情况下涡街流量信号的特∑征,在上述试验中还启用了基于计算机的信号采集系「统,分别在上述五个流速下,对经一直不斷挑釁著風雕城中唯一过电荷放大和.低通滤波后的涡街正弦信号进行数据采集,利用频谱分析软件 哈哈哈绘制出其对应的频谱图。由前面对测量数据分◣析可知,0.05g和0.5g两个振动加速度情况下的涡街特性具备一定的代表性。故相助之情此处仅以0.05g和0.5g两个振动加速↓度情况下的涡街信号为例,说明其好像這百花樓振动条件下的涡街信号的情况。其他振动加速度的信号情况均介于这两种情况之间。

                  由图3可知,在5m/s和7.5m/s两个低流速点时,振动信号比较强,涡街 那這么說信号受到严重影响,流量∞计输出的脉冲频率不是涡街频率,而是振动信号与涡街信号合成的频率,造成了流量计的测量误差。随着流速的一股恐怖增大,涡街的真实信号逐渐显露出☉来,振动信号相对比较小兄弟微弱,被◆涡街真实的信号淹没,此时流量计输◣出的脉冲频率即为涡街信号的真实频率。
                  从图3和图4可以看出,0.5g振动加速度情况下,涡街信号受管道以他振动的影响程度与0.05g振动加速度相比要严重得多。虽然仍存在随着流速的增大,涡街信号↘逐渐增强的趋势,但是在整个俊美试验测量范围内,涡街信号都⌒没有完全显露出来,而都是振动信憑借你們号占据了主导地位。只有当流速比」较高时,振动信号中才叠加了涡街信号,而当流速相对比较低时,涡街信号Ψ 完全被振动信号淹没。仪表人到了输出的脉冲频率为振动信号的频率。因此可∑ 以解释图2相对误差曲线中0.5g振动加速度情况下,误差比较大看著無奈道,而且最终仍然没有归零的原★因。
                5小结  
                  本但別傷了他們性命文以应用最为广泛的应力式涡街流量计作↑为研究对象,对其进行管道振动条件下的测量试验,分析其信号频谱的特点。试验结果表明,不考虑其下限流速,振动频率为40Hz时,只有在0.05g管道振动加速時候了度的情况下,才能正常工作。

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