渦輪流量計傳感器測量精度受其他因素的影響
渦輪流量傳感器測量精度易受上游速度剖面、漩渦流動的影響。上游速度剖面和漩渦狀態(tài)與傳感器上游管道狀況有關(guān)。研究小口徑和設(shè)計結(jié)構(gòu)的傳感器受上游管道狀況的影響,比較不同結(jié)構(gòu)整流器消除此影響的效果有重要意義。
Peace 對不同設(shè)計結(jié)構(gòu)和尺寸的氣體渦輪流量傳感器受安裝狀態(tài)的影響進行了測試,其中包括自校正雙葉輪渦輪流量傳感器。Mickan 等系統(tǒng)研究了管道中的速度剖面及其對氣體渦輪流量傳感器特性的影響。Schmidits 試驗研究了渦輪流量傳感器測量誤差受漩渦來流的影響。Fletcher 等對電磁流量計和插入式渦輪流量傳感器特性受漩渦流動和速度剖面歪斜的影響進行了試驗研究。采用 LDV(激光多普勒速度計)測量管道中的流速作為參考標準,避免了插入部件對流動形態(tài)的影響。
應(yīng)啟戛等對渦輪流量傳感器在旋轉(zhuǎn)來流中的特性進行了理論和實驗研究。用傳感器數(shù)學(xué)模型,給出了葉輪轉(zhuǎn)速、儀表系數(shù)與來流旋轉(zhuǎn)角之間的理論關(guān)系。計算了來流旋轉(zhuǎn)強度及上游直管段長度變化時,儀表系數(shù)的變化情況。設(shè)計了能獲得不同來流旋轉(zhuǎn)強度的旋轉(zhuǎn)發(fā)生器,并獲得了大量的實驗數(shù)據(jù)。
Staszewska 等通過在渦輪流量傳感器上游安裝折流板、旋渦發(fā)生器、90 度彎管造成流動擾動,對氣體渦輪流量傳感器受流動狀態(tài)的影響進行了試驗研究,并對兩種整流器消除這些影響的效果進行了研究。George 介紹了,修改美國煤氣協(xié)會第 7 號報告而對氣體渦輪流量傳感器進行的大量的試驗研究。內(nèi)容涉及安裝偏差、入口流動狀態(tài)、壓力等對傳感器測量精度的影響。Islam 通過試驗系統(tǒng)研究了上游速度剖面歪斜對渦輪流量傳感器儀表系數(shù)、線性度、可用流量范圍和壓力損失的影響。并對三種整流器消除速度剖面歪斜影響的效果進行了比較。
氣體密度對氣體渦輪流量傳感器精度有較大影響。氣體密度與溫度和管道壓力有關(guān)。研究氣體壓力、溫度變化,氣體種類變化對傳感器特性的影響具有重要意義。張濤分析了影響氣體渦輪流量計精度的因素,并提出了解決辦法。李素芬研究了渦輪流量傳感器測量誤差的溫度、壓力、密度和非線性修正方法。郭亮等介紹了氣體密度對小口徑氣體渦輪流量計性能的影響,試驗表明氣體渦輪流量計的誤差曲線與被測氣體的密度有很大關(guān)系。李義君等分析了氣體密度、海拔高度和工作壓力變化對氣體渦輪流量計精度的影響。李健等在理論上研究了渦輪流量傳感器前后壓差波動、流量波動對其測量精度的影響。
小口徑渦輪流量傳感器特性會受到磁電信號檢出器磁力的影響?,F(xiàn)場運行狀態(tài),環(huán)境因索等可能會影響傳感器測量精度。Cheesewright 等分析了磁電信號檢出器磁力對小口徑渦輪流量傳感器校準特性的影響。研究表明,磁電信號檢出器對葉輪旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生了一個與葉輪轉(zhuǎn)速無關(guān)的附加的阻力矩。 Stoenttkamp 等針對氣體震動引起氣體渦輪流量計虛假計數(shù),提出了數(shù)學(xué)模型。在 8 bar 的壓力范圍內(nèi),模型所預(yù)測的開始出現(xiàn)虛假計數(shù)的條件與試驗結(jié)果較為吻合。Luxhoj 用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)估計渦輪流量傳感器儀表系數(shù)受實際運行狀態(tài)的影響。王科等比較了氣體渦輪流量計、旋進旋渦流量計和標準孔板節(jié)流裝置的現(xiàn)場天然氣測量結(jié)果,并對偏差進行了分析。張毅等強調(diào)渦輪流量計作為普通儀表使用和作為標準表使用,應(yīng)采用不同檢定方法和誤差計算方法。
目前,渦輪流量傳感器的基本工作原理已非常清楚,描述其特性的數(shù)學(xué)模型也已較為成熟。過去十年中研究熱點集中于渦輪流量傳感器的結(jié)構(gòu)設(shè)計及幾何參數(shù)優(yōu)化,通過分析傳感器信號挖掘更多有用信息,動態(tài)特性及其測量脈動流的特性,多相流測量中的應(yīng)用,傳感器測量精度受介質(zhì)特性、流動特性、環(huán)境條件、安裝情況等因素的影響。相比之下,氣體渦輪流量傳感器受到了更多的關(guān)注。