基于流量的旋进旋涡流量计性能优劣判定系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了基于流量的旋进旋涡流量计性能优劣判定系统及方法，旋进旋涡流量计性能判定技术领域，包括旋进旋涡流量计、模型仿真模块、测量点布局选定模块以及性能判定模块；所述模型仿真模块用于进行仿真，模型仿真模块与测量点布局选定模块电性连接；所述测量点布局选定模块设定间隔长度L以及测量深度H，获取旋进旋涡流量计的喉部长度Xh以及扩张长度Xk；计算测量点的总数S；以喉部末端为起始，分别向喉部以及扩张部位分布测量点，且测量点距离壁面H；模型仿真模块用于确定最优目标测量点；性能判定模块设定若干流量梯度，分别计算最优目标测量点的压力变化频率与压差，进而计算流量仪表系数判定旋进旋涡流量计的性能优劣。仪表系数判定旋进旋涡流量计的性能优劣。仪表系数判定旋进旋涡流量计的性能优劣。

【技术实现步骤摘要】
基于流量的旋进旋涡流量计性能优劣判定系统及方法


[0001]本专利技术属于旋进旋涡流量计性能判定
，具体是基于流量的旋进旋涡流量计性能优劣判定系统及方法。

技术介绍

[0002]旋进旋涡流量计是采用先进的微处理技术,具有功能强,流量范围宽,操作维修简单,安装使用方便等优点。
[0003]现有的旋进旋涡流量计的口径一般较小，大多数是500口径以下的，对于大口径的旋进旋涡流量计的设计以及制造一直是许多的技术团队想要攻克的技术部分。目前的缺少一套对于大口径旋进旋涡流量计的模拟性能测试系统或者方法，没有很直观通过模拟技术看出大口径的性能优劣，为此，提出一种基于流量的旋进旋涡流量计性能优劣判定系统及方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。
[0005]为实现上述目的，根据本专利技术的第一方面的实施例提出基于流量的旋进旋涡流量计性能优劣判定系统，包括旋进旋涡流量计和模型仿真模块；还包括测量点布局选定模块以及性能判定模块；
[0006]所述模型仿真模块用于借助CFD软件对旋进旋涡流量计流场进行仿真，模型仿真模块与测量点布局选定模块电性连接；
[0007]所述测量点布局选定模块设定间隔长度L以及测量深度H，获取旋进旋涡流量计的喉部长度Xh以及扩张长度Xk；
[0008]根据喉部长度以及扩张长度计算测量点的总数S；以喉部末端为起始，分别向喉部以及扩张部位分布测量点，且测量点距离壁面H；
[0009]模型仿真模块进行流场仿真获取不同测量点的压力变化幅度以及峰值的变化，并标记压力变化幅度以及峰值分别标记为Ai、Fi，进而确定最优目标测量点；
[0010]性能判定模块设定若干流量梯度，分别计算最优目标测量点的压力变化频率与压差，进而计算流量仪表系数判定旋进旋涡流量计的性能优劣。
[0011]进一步地，所述旋进旋涡流量计包括起旋器、文丘里管、消旋器和压力检测传感器，所述起旋器由若干固定螺旋形叶片组成，所述文丘里管分为收缩段、发展段以及扩展段，所述压力检测传感器安装在文丘里管的内部。
[0012]进一步地，所述模型仿真模块用于对旋进旋涡流量计进行模拟仿真，仿真的结构参数包括收缩比、喉部长度、扩张角、扩张长度和起旋器片数。
[0013]进一步地，压力变化幅度表示为最高压力值与最低压力值的差值。
[0014]进一步地，性能判定模块利用计算公式计算各个测量点的选取系数XQi，选取系数XQi的计算公式为：XQi＝Ai*Fi*a；其中的a表示修正系数；
[0015]分别比较各个测量点的选取系数XQi的大小，选取选取系数XQi最大的测量点作为最优目标测量点。
[0016]进一步地，性能判定模块实时获取模型仿真模块的压力变化波形图时采用的是压力传感器。
[0017]基于流量的旋进旋涡流量计性能优劣判定方法，包括以下步骤：
[0018]步骤一：模型仿真模块用于借助CFD软件对旋进旋涡流量计流场进行仿真，模型仿真模块与测量点布局选定模块电性连接；
[0019]步骤二：测量点布局选定模块设定间隔长度L以及测量深度H，获取旋进旋涡流量计的喉部长度Xh以及扩张长度Xk；
[0020]根据喉部长度以及扩张长度计算测量点的总数S；以喉部末端为起始，分别向喉部以及扩张部位分布测量点，且测量点距离壁面H；
[0021]步骤三：模型仿真模块进行流场仿真获取不同测量点的压力变化幅度以及峰值的变化，并标记压力变化幅度以及峰值分别标记为Ai、Fi，进而确定最优目标测量点；
[0022]步骤四：性能判定模块设定若干流量梯度，分别计算最优目标测量点的压力变化频率与压差，进而计算流量仪表系数判定旋进旋涡流量计的性能优劣。
[0023]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0024]本申请根据已有的不同口径旋进旋涡流量计结构数据，绘制出大口径旋进旋涡流量计初步数字化模型，借助CFD对大口径旋进旋涡流量计进行仿真实验，获得了大口径流量计不同结构的内部流场及其流速、压力变化、进动频率等信息，分析了流量计工作范围内旋涡规律和流量之间的关系，综合分析后确定流量仪表系数值。本申请在优化模型的基础上，根据同一流量下的压力变化情况，确定了大口径旋进旋涡流量计的最优测量点和理论流量仪表系数，为后期样机制作并测试得到的实验流量仪表系数提供了比对。不仅仅得到了理论K系数及其最佳测量点，同时得到的整个流场的压力分布，为布置取压传感器及其预测质量流量提供了理论依据。
附图说明
[0025]图1为本专利技术的原理图；
[0026]图2为旋进旋涡流量计的结构图；
[0027]图3为不同测量点的分布图；
[0028]图4为测量点a的压力变化曲线；
[0029]图5为测量点b的压力变化曲线；
[0030]图6为测量点c的压力变化曲线；
[0031]图7为测量点d的压力变化曲线；
[0032]图8为测量点e的压力变化曲线；
[0033]图9为测量点f的压力变化曲线；
[0034]图10为测量点g的压力变化曲线；
[0035]图11为测量点h的压力变化曲线；
[0036]图12为500m3/h流量下最优目标测量点的压力变化曲线；
[0037]图13为12500m3/h流量下最优目标测量点的压力变化曲线；
[0038]图14为25000m3/h流量下最优目标测量点的压力变化曲线；
[0039]图15为5000m3/h流量下最优目标测量点的压力变化曲线；
[0040]图16为为本专利技术的方法流程图。
具体实施方式
[0041]下面将结合实施例对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0042]如图1所示，基于流量的旋进旋涡流量计性能优劣判定系统，包括旋进旋涡流量计、模型仿真模块、测量点布局选定模块以及性能判定模块；
[0043]如图2所示，所述旋进旋涡流量计主要由起旋器、文丘里管、消旋器和压力检测传感器组成，所述起旋器由若干固定螺旋形叶片组成，所述文丘里管分为收缩段、发展段以及扩展段，所述压力检测传感器安装在文丘里管的内部；
[0044]旋进旋涡流量计在进行流量测量时，流体首先通过一组由固定螺旋形叶片组成的起旋器后被强制旋转，使流体形成旋涡，旋涡中心为“涡核”，是流体旋转运动速度很高的区域，其外围是环流。强制旋转后的流体进入文丘里管，在流经收缩段时旋涡加速，沿流动方向涡核与流量计的轴线相一致。流体进入扩展段后，旋涡急剧减速，压力上升，中心区域的压力比周围压力低，于是产生了局部回流，在回流作用下，涡核开始像刚体一样围绕中心轴在扩张段壁面做螺旋进动，最后由消旋器消除旋涡流出；
[0045]所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于流量的旋进旋涡流量计性能优劣判定系统，包括旋进旋涡流量计和模型仿真模块；其特征在于，还包括测量点布局选定模块以及性能判定模块；所述模型仿真模块用于借助CFD软件对旋进旋涡流量计流场进行仿真，模型仿真模块与测量点布局选定模块电性连接；所述测量点布局选定模块设定间隔长度L以及测量深度H，获取旋进旋涡流量计的喉部长度Xh以及扩张长度Xk；根据喉部长度以及扩张长度计算测量点的总数S；以喉部末端为起始，分别向喉部以及扩张部位分布测量点，且测量点距离壁面H；模型仿真模块进行流场仿真获取不同测量点的压力变化幅度以及峰值的变化，并标记压力变化幅度以及峰值分别标记为Ai、Fi，进而确定最优目标测量点；性能判定模块设定若干流量梯度，分别计算最优目标测量点的压力变化频率与压差，进而计算流量仪表系数判定旋进旋涡流量计的性能优劣。2.根据权利要求1所述的基于流量的旋进旋涡流量计性能优劣判定系统，其特征在于，所述旋进旋涡流量计包括起旋器、文丘里管、消旋器和压力检测传感器，所述起旋器由若干固定螺旋形叶片组成，所述文丘里管分为收缩段、发展段以及扩展段，所述压力检测传感器安装在文丘里管的内部。3.根据权利要求1所述的基于流量的旋进旋涡流量计性能优劣判定系统，其特征在于，所述模型仿真模块用于对旋进旋涡流量计进行模拟仿真，仿真的结构参数包括收缩比、喉部长度、扩张角、扩张长度和起旋器片数。4.根据权利要求1所述的基于流量的旋进旋涡流量计...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱寿琴，刘建兵，
申请(专利权)人：江苏微浪电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：