高精度液體渦輪流量傳感器結(jié)構(gòu)研究.pdf

1、渦輪流量傳感器是憑借精度高、重復(fù)性好、量程范圍寬等優(yōu)點在工業(yè)計量領(lǐng)域中被廣泛應(yīng)用的一類流量傳感器，而提高傳感器測量的精度對提高生產(chǎn)效率和計量準確度都具有重要意義。本論文從渦輪流量傳感器葉輪葉片處速度剖面變化的角度出發(fā)以提高傳感器測量精度。
　　深入分析了傳感器葉輪葉片處速度剖面對渦輪流量傳感器影響的機理，以及影響傳感器葉輪葉片處速度分布變化的因素，提出了基于速度剖面提高渦輪流量傳感器測量精度的兩種方法。第一種方法：通過對渦輪流量傳

2、感器數(shù)學(xué)模型的分析優(yōu)化傳感器葉輪葉片頂端半徑的參數(shù)，以降低傳感器測量精度對葉輪葉片處速度剖面變化的敏感性。第二種方法：使用整流器加快管道內(nèi)紊流的發(fā)展?fàn)顟B(tài)，以改善傳感器入口的速度剖面，使得在葉輪入口處的速度剖面為對稱的指數(shù)形式的速度剖面。
　　分析現(xiàn)有的渦輪流量傳感器的數(shù)學(xué)模型，設(shè)計了一種傳感器結(jié)構(gòu)優(yōu)化算法，得出結(jié)論：當(dāng)葉片頂端半徑rt等于24.3mm時，傳感器的線性度誤差最低；且葉片頂端半徑rt大于（或者小于）24.3mm時，傳感

3、器的線性度誤差都會增大。并通過CFD仿真和實流實驗驗證和分析了傳感器結(jié)構(gòu)優(yōu)化的方案，最終得出了葉片頂端半徑rt為24.3mm，輪轂半徑rh為12.5mm的最優(yōu)方案。
　　依據(jù)傳感器入口截面速度分布的情況，按照各環(huán)面之平均流速與管流平均速度的比值和各環(huán)面流通截面比值相等的原則，設(shè)計了一種非均勻多孔分布式整流器，使用軸向動量數(shù)KU、徑向動量數(shù)KV和不對稱數(shù)KA三個流場特性參數(shù)評價整流器對渦輪流量傳感器內(nèi)部流場分布的影響，而且通過有（或