Использование метода дорожки кармана для создания вихревых расходомеров жидкости и газа

• Автор: Силин, Михаил Данилович
• Шифр специальности: 05.13.01, 05.13.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 139 с. : ил.

1. ВИХРЕВОЙ МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА, ОСНОВАННЫЙ НА ЭФФЕКТЕ ДОРОЖКИ КАРМАНА, И ВЫБОР НАПРАВЛЕНИЙ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1. Основы теории вихреобразования
1.2. Теоретические предпосылки создания вихревого
расходомера
1.3. Возможные варианты построения вихревых расходомеров, использующих в своей работе эффект дорожки Кармана
1.4. Выводы
2. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ВИХРЕВЫХ РАСХОДОМЕРОВ С ПРИМЕНЕНИЕМ ПОДВИЖНЫХ
И УПРУГИХ ЭЛЕМЕНТОВ
2.1. Расходомер с деформируемой в потоке пластиной
2.1.1. Основные физические предпосылки работы расходомера с деформируемой в потоке пластшюй
2.1.2. Конструкция расходомера с деформируемой в потоке пластиной
2.1.3. Испытания расходомера с деформируемой в потоке пластиной
2.2. Вихревой расходомер с колеблющимся цилиндром, укреплённым на плоской пружине
2.2.1. Взаимодействие плохообтекаемого тела с
движущимся потоком
2.2.2. Вихревой расходомер с колеблющимся цилиндром
2.3. Выводы
3. ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ВАРИАНТОВ ВИХРЕВЫХ РАСХОДОМЕРОВ, НЕ ИМЕЮЩИХ ПОДВИЖНЫХ ЧАСТЕЙ

3.1. Вихревой расходомер с индукционным съёмом сигнала
3.1.1. Вывод уравнения вихревого расходомера с индукционным съёмом сигнала
3.1.2. Исследование сигнала, снимаемого с электродов датчика расхода
3.1.3. Экспериментальные исследования вихревого расходомера с индукционным съёмом сигнала
3.1.4. Особенности расходомера с индукционным съёмом сигнала
3.2. Вихревой расходомер с применением термочувствительных элементов
3.3. Выводы
4. ИССЛЕДОВАНИЕ И СОЗДАНИЕ ПРОМЫШЛЕННОГО
ВИХРЕВОГО РАСХОДОМЕРА ВИР С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КОЛЕБЛЮЩЕГОСЯ ДИСКА
4.1. Принцип действия и исследование особенностей работы расходомера ВИР
4.1.1. Обработка выходного сигнала вихревого расходомера
с колеблющимся диском
4.2. Исследование зависимости показаний расходомеров ВИР
от влияния вязкости и плотности измеряемой среды
4.3. Разработка теоретических основ выбора формы и размеров обтекаемого тела вихревого расходомера ВИР
4.3.1. Выбор формы обтекаемого тела вихревого расходомера ВИР и вопросы его крепления в трубопроводе
4.3.2. Определение оптимального отношения характерного размера обтекаемого тела к внутреннему диаметру трубопровода
4.4. Вывод и анализ уравнения колебаний диска в камере

вихревого расходомера
4.4.1. Зависимость амплитуды колебаний диска от
параметров расходомера и измеряемой среды
4.5. Определение области применения вихревого расходомера

4.6. Расчет погрешности вихревого расходомера ВИР от
влияния температуры измеряемой среды
4.7. Внедрение
4.8. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Протокол об изготовлении и проведении на Старорусском приборостроительном заводе Государственных заводских контрольных испытаний установочной серии вихревых расходомеров ВИР
ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Акт о проведении промышленных испытаний вихревого
расходомера ВИР - 50 (О=50мм) в течение 2000 часов
ПРИЛОЖЕНИЕ 3 Схема проведения промышленных испытаний

Если Е0 будет иметь минимальное значение, то на результаты измерения знакопеременных пульсационных составляющих сравнительно медленно изменяющиеся электродные процессы не окажут существенного влияния.
Можно связать пульсационную составляющую разности потенциалов между электродами с частотой вихреобразования, представив ^В0ип18іпМ в виде
V 7? / ■ О ^
ХВ0ипЬ іп2л-—— п а

„ Бки
2л = о)п - іфуговая частота пульсации скорости жидкост и в канале
(51/? - число Струхаля; С/ - скорость в трубопроводе; сі — характерный размер тела обтекания).
Амплитуда разности потенциалов между электродами от пульсаци-ошюй составляющей скорости максимальна на основной частоте, то есть на частоте вихреобразования. Это достигается увеличением расстояния
между электродами і и увеличением индукции магнитного поля Во.
Рассмотрим влияние уровня тепловых шумов в расходомере е,.
Активное сопротивление измерительной цепи состоит из сопротивления жидкости между электродами и входного сопротивления измерительного устройства. Уровень тепловых шумов зависит от сопротивления измерительной цепи и определяется соотношением
е2 - 4КТЯА/,

К - постоянная Больцмана;
Т - абсолютная температура;
К - внутреннее сопротивление первичного преобразователя расхода: