Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Experimental study of a lock-in phenomenon in the case of a mechanical oscillator flowmeter

Szudarek Maciej, Turkowski Mateusz

Mechanik

|

2020

|

R. 93, nr 7

13--15

EN

Oscillatory flowmeters are susceptible to pulsatile flow and mechanical oscillator flowmeters are no exception. The experimental study was conducted to determine possible measurement errors for specific pulsation amplitude thresholds. The study verified that no frequency lock-in takes place for pulsation frequencies which are subharmonics of the natural oscillation frequency, nor for harmonics higher than the 2nd.

PL

Przepływomierze z oscylatorem mechanicznym – podobnie jak wszystkie przepływomierze oscylacyjne – są wrażliwe na pulsacje przepływu. Przeprowadzono badania eksperymentalne wpływu amplitudy pulsacji na błąd pomiarowy w zakresie występowania zjawiska unoszenia częstotliwości. Nie zaobserwowano natomiast wpływu pulsacji w przypadku częstotliwości będących podwielokrotnością częstotliwości oscylacji albo wielokrotnością wyższą niż druga.

2

The behaviour of the mechanical oscillator flowmeters under pulsating flow conditions

Turkowski M.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2004

|

Vol. 45, nr 8-9

254-256

EN

The influence of the flow rate pulsation on the characteristics of the mechanical oscillator flowmeters has been investigated. The phenomenon of the frequency "lock-in", well known from the vortex flowmeters, also occurs in the mechanical oscillator flow-meter. The results of the investgation showed that in the presence of pulsation the mechanical oscillator flowmeter can give false readings and the error can achieve the value of 27% at pulsation amplitude of 13%.

PL

Przedstawiono wyniki badań wpływu pulsacji na wskazania przepływomierzy z oscylatorem mechanicznym. Zjawisko unoszenia częstotliwości, znane z przepływomierzy wirowych, występuje także w przypadku przepływomierzy z oscylatorem mechanicznym. Z badań wynika, że w obecności pulsacji błędy przepływomierza mogą osiągnąć wartość do 27% przy amplitudzie pulsacji równej 13%.

3

Mathematical model and numerical simulation of a mechanical oscillator flowmeter

Turkowski M.

Metrology and Measurement Systems

|

2003

|

Vol. 10, nr 1

77-100

EN

Attempts to optimize the mechanical oscillator flowmeter were so far based on mathematical models that did not take into account the oscillator movement and many other important factors were omitted. It had been assumed that further improvements are possible using a numerical simulation based on a more developed model including such additional factors as damping, the energy supporting stable oscillation, the inertia of the fluid adhering to the oscillator and so on. The results of numerical simulation have been compared with the results of experimental research that have been performed using a 2-inch flowmeter. Proposals of further optimisation with the use of computational fluid dynamics have been discussed.

PL

W trakcie dotychczasowych prób opisu matematycznego i optymalizacji przepływomierza z oscylatorem mechanicznym pomijano szereg istotnych czynników wpływających na jego właściwości. Przyjmowano między innymi, że amplituda wahań oscylatora jest pomijalnie mała w stosunku do jego wymiarów, podczas gdy w rzeczywistości ma ona znaczną wartość. Pomijano też prędkość ruchu oscylatora podczas analizy działających na niego sił czynnych. Analizując przyczyny stabilnych wahań oscylatora występujących pomimo tłumiącego działania płynu i tarcia w łożyskach ograniczano się do wprowadzenia pewnego formalnego członu do równania ruchu oscylatora, tak, aby uzyskać rozwiązanie opisujące charakterystyczne samowzbudne drgania. W niniejszej pracy przedstawiono model matematyczny przepływomierza uwzględniający wszystkie powyższe czynniki, a także dodatkowo uwzględniający siły tłumiące oraz źródła energii podtrzymującej stabilne wahania oscylatora pomimo sił tłumiących. Wyprowadzone równanie ruchu dla oscylatora przepływomierza rozwiązywano następnie numerycznie. Przytoczono wybrane wyniki obliczeń. Uzyskane wyniki są w dużym stopniu zgodne z obserwacjami doświadczalnymi i dobrze odzwierciedlają zachowanie przepływomierza jako obiektu działającego w tzw. cyklu granicznym. Ilościowo wyniki obliczeń są bardzo dobrze zgodne z eksperymentem zwłaszcza w dziedzinie czasu, nieco gorzej w dziedzinie amplitudy. Przedstawiono propozycje kierunków badań dla udoskonalenia równania, tak aby uzyskać równie dobrą zgodność w dziedzinie amplitudy. Analiza rozwiązań równania ruchu, wsparta badaniami modelowymi oraz badaniami charakterystyk przepływomierzy umożliwiła optymalizację przepływomierza i znaczną poprawę jego właściwości. Ponieważ jednak możliwości przedstawionego, mimo wszystko uproszczonego modelu wyczerpują się, przedstawiono też, dla uzyskania jeszcze dokładniejszego odzwierciedlenia zjawisk zachodzących w przepływomierzu, propozycję dalszych badań z zastosowaniem metody elementów skończonych.