Вихревой метод измерения расхода: история вопроса и направления исследований

Вихревой метод измерения расхода: история вопроса и направления исследований

Автор: Лапин Андрей Павлович, Дружков Александр Михайлович, Кузнецова Кристина Витальевна

Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Компьютерные технологии, управление, радиоэлектроника @vestnik-susu-ctcr

Статья в выпуске: 3 т.14, 2014 года.

Бесплатный доступ

Статья посвящена вихревому методу измерения расхода. Расходомеры, основанные на использовании явления вихреобразования за телом обтекания, играют важную роль в мировом бизнесе измерения расхода. Представлена информация об истории возникновения вихревого метода измерения расхода, начиная с наблюдений Леонардо да Винчи в XV в., до момента создания первого коммерческого вихревого расходомера в 1967 г. Описаны физические основы явления вихреобразования и принцип работы вихревого расходомера на примере расходомера с ультразвуковым датчиком. На основе анализа научной литературы были систематизированы задачи, с которыми сталкивались исследователи в процессе конструирования расходомеров. Авторами дана оценка результатов исследований в данной области, а также рассмотрена возможность применения этих результатов для улучшения метрологических характеристик вихреакустических расходомеров. В качестве перспективных направлений были отмечены исследования по применению статистических и алгоритмических методов обработки информации в расходометрии.

Еще

Вихревой расходомер, вихреакустический расходомер, вихревая дорожка кармана

Короткий адрес: https://sciup.org/147154975

IDR: 147154975

Список литературы Вихревой метод измерения расхода: история вопроса и направления исследований

  • Venugopal, A. Review on vortex flowmeter -designer perspective/A. Venugopal//Sensors and Actuators. -2011. -Vol. 170. -P. 8-23.
  • Лапин, А.П. Выбор модели функции преобразования вихреакустических расходомеров/А.П. Лапин, А.М. Дружков//Вестник ЮУрГУ. Серия «Компьютерные технологии управление, радиоэлектроника». -2012. -Вып. 17, № 35 (294). -С. 161-164.
  • Лапин, А.П. Выбор и исследование двухфакторной модели функции преобразования вихреакустических расходомеров/А.П. Лапин, Дружков А.М.//Вестник ЮУрГУ. Серия «Компьютерные технологии управление, радиоэлектроника». -2013. -Т. 13, № 3.-С. 4-12.
  • Лапин, А.П. Анализ зависимости числа Струхаля в уравнении измерения вихреакустического расходомера/А.П. Лапин, А.М. Дружков, К.В. Кузнецова//Вестник ЮУрГУ. Серия «Компьютерные технологии управление, радиоэлектроника». -2013. -Т. 13, № 4.-С. 70-77.
  • Pankanin, G.L. The vortex flowmeter: various methods of investigating phenomena/G.L. Pankanin//Measurement science and technology. -2005. -No. 16. -R1-R16.
  • Strouhal, V. Über eine besondere Art der Tonerregung/V. Strouhal//Annalen der Physik und Chemie. Neue Folge. -1878. -Bd. V. -S. 216-251.
  • Стретт, Дж. У. Теория звука: в 2 т./Дж. У. Стретт; пер. с англ. Н. Успенского. -М.: Гос. изд-во техн.-теорет. лит., 1955. -Т. 1. -504 с.
  • Von Karman, T. Über den Mechanismus des Widerstandes, den ein bewegter Körper in einer Flussigkeit erzeugt/T. von Karman//Nachrichten von der Gesellschaft der Wissenschaften zu Göttingen, Mathematisch-Physikalische Klasse. -1911. -P. 509-517.
  • Yamasaki, H. The vortex flowmeter/H. Yamasaki, M. Rubin//Flow Measurement and Control in Science and Industry (USA). -1974 -P. 975-983.
  • Кремлевский, П.П. Расходомеры и счетчики количества: справ./П.П. Кремлевский. -Л: Машиностроение, 2004 -701 с.
  • Miller, R.W. A vortex flowmeter -calibration results and application experience/R.W. Miller, J.P. De Carlo, J.T. Cullen//Proc. Flow-Con, Brighton, UK. -1977. -P. 549-570.
  • Lomas, D.J. Vortex flowmetering challenges the accepted techniques/D.J. Lomas//Control & Instrumentation. -1975.
  • Igarashi, T. Fluid flow around a bluff body used for a Karman vortex flowmeter/T. Igarashi//Proc. of International Symposium on Fluid Control and Measurement FLUCOME TOKYO'85. -1985. -P. 1017-1022.
  • Igarashi, T. Flow characteristics around a circular cylinder with a slit. I-Flow control and flow patterns/T. Igarashi//JSME International Journal. Series B. -1978. -Vol. 21. -P. 656-664.
  • Olsen, J.F. Vortex shedding behind modified circular cylinders/J.F. Olsen, S. Rajagopalan//Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics. -2000. -Vol. 86, no. 1. -P. 55-63.
  • Pankanin, G.L. Sensitivity of vortex meter characteristics on bluff body design/G.L. Pankanin//Proc. of Fourth Triennial International Symposium on Fluid Control, Measurement and Visualization FLUCOME'94. -1994. -P. 893-898.
  • El Wahed, A.K. The influence of shedder shape on the performance of the electrostatic vortex flowmeter/A.K. El Wahed, J.L. Sproston//Flow Measurement and Instrumentation. -1991. -Vol. 2, no. 3. -P. 169-179.
  • Benson, R.A. The optimization of blockage ratio for optimal multiple bluff body vortex flowmeters/R.A. Benson, J.P. Bentley//Proc. 4th Int. Symp. on Fluid Control, Fluid Measurement and Visualization FLUCOME’94 (Toulouse, France, 29 August -1 September 1994). -1994. -P. 887-891.
  • Bentley, J.P. The development of dual bluff body vortex flowmeters/J.P. Bentley, R.A. Benson, A.J. Shanks//Flow Measurement and instrumentation. -1996. -Vol. 7, no. 2. -P. 85-90.
  • Bentley, J.P. Vortex shedding mechanisms in single and dual bluff bodies/J.P. Bentley, J.W. Mudd//Flow Measurement and instrumentation. -2003. -Vol. 14, no. 1. -P. 23-31.
  • Takamoto, M. A vortex ring shedding flowmeter/M. Takamoto, K. Komiya//Proc. IMEKO IX Congress (Berlin, Germany). -1982. -P. 156-165.
  • Miau, J.J. Axisymmetric-type vortex shedders for vortex flowmeters/J.J. Miau, M.T. Hsu//Flow Measurement and Instrumentation. -1992. -Vol. 3, no. 2. -P. 73-79.
  • Vortex shedding flowmeter and ultrasound detection: signal processing and influence of bluff body geometry/V. Hans, G. Poppen, E. von Lavante, S. Perpeet//Flow Measurement and Instrumentation. -1998. -No. 9. -P. 79-82.
  • Volker, H. Comparison of pressure and ultrasound measurements in vortex flow meters/H. Volker, H. Windorferb//Measurement. -2003. -No. 33. -P. 121-133.
  • Pankanin, G.L. Comparison of characteristics of vortex meters with various bluff bodies/G.L. Pankanin, D.S. Goujon//Proc. Int. Metrology Congress. -1993.
  • Cousins, T. A linear and accurate flowmeter using vortex shedding/T. Cousins, S.A. Foster, P.A. Johnson//Proc. Power Fluid for Process Control Symposium, Inst. Measurement and Control, Guildford, UK. -1973. -P. 45-56.
  • Вихревые расходомеры digitalYEWFLO Компании «Иокогава». -http://www.rsk-k.ru/journals.html.
  • Chen. J. Vortex signal processing method with dual channel/J. Chen, K. Min, L. Zhong//Chinese Control and Decision Conference (CCDC). -2011. -P. 2833-2837.
  • Ghaoud, T. Modeling and tracking a vortex flow-meter signal/T. Ghaoud, D.W. Clarke//Flow Measurement and Instrumentation. -2002. -Vol. 13, no. 3. -P. 103-117.
  • Poremba, A. Robust vortex flowmeter based on a parametric frequency estimator/A. Poremba, F. Blischke//Industrial Electronics, Control, Instrumentation, and Automation, Power Electronics and Motion Control., Proceedings of the International Conference on San Diego. -1992. -No. 3 -P. 1541-1544.
  • Adaptive frequency measurement (AFM) for vortex flowmeter signal/M. Jianbo, L. Zu, D. Liang, X. Liang//Industrial Electronics, Proceedings of the IEEE International Symposium. -1992. -No. 2 -P. 832-835.
  • Applied digital signal processing systems for vortex flowmeter with digital signal processing/Ke-Jun Xu, Zhi-Hai Zhu, Yang Zhou et al.//Review of Scientific Instruments. -2009. -Vol. 80, no. 2.
  • Павлов, А.Н. Частотно-временной анализ нестационарных процессов: концепция вайвлетов и имперических мод/А.Н. Павлов, А.Е. Филатова, А.Е. Храмов//Известия вузов «ПНД». -2011. -№ 2 -C. 141-156.
  • Hongjun, Sun. Digital signal processing based on wavelet and statistic method for vortex flowmeter/Hongjun Sun, Tao Zhang, Hua-Xiang Wang//Proceedings of the Third International Conference on Machine Learning and Cybernetics. -2004. -No. 5. -P. 3160-3163.
  • The empirical mode decomposition and the Hilbert spectrum for nonlinear and non-stationary time series analysis/N.E. Huang, Z. Shen, S.R. Long et al.//Proceeding of the Royal Society A: Mathematical physical and engineering science. -1998. -Vol. 454. -P. 903-995. - DOI: 10.1098/rspa.1998.0193
  • De-ming, H. A Vortex Flowmeter Based on Multiprocessor Technique/H. Deming, L. Wenjun, Zh. Yongjun//International Conference on Networking and Information Technology. -2010. -P. 322-325.
  • Improvement of the HHT method and application in weak vortex signal detection/D. Zheng, T. Zhang, J. Xing, J. Mei//Measurement science and technology. -2007. -No. 18 -P. 2769-2776.
  • Sun Zhi-qiang. Application of Hilbert-Hang transformer to denoising in vortex flowmeter/Sun Zhi-qiang, Zhou Jie-min, Zhou Ping//Journal of Central South University of Technology. -2006. -Vol. 13, no. 5. -P. 501-505.
  • Лапина, Е.А. Алгоритмы обработки информации при выборе и обосновании функции преобразования измерительных преобразователей давления для АСУ ТП: автореф. дис. … канд. техн. наук. -Челябинск, 2011. -21 с.
  • Yi, Y. An improved intelligent calibration method for vortex flowmeter/Y. Yi, W. Huifeng//American Control Conference, 2007.ACC'07. -IEEE, 2007. -P. 2927-2931.
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp