Analysis of the dependence of the Strouhal number in the measurement equation for vortex sonic flowmeters
Keywords:
vortex sonic flowmeters, convertion functions, the Strouhal number, weighted least squares methodAbstract
The article describes a study of the Strouhal number in a wide range of flow measurement at different temperatures of the medium. It is established that the value of the Strouhal number is not constant over the entire range of measurement and has significant non-linearity at low flow. With the use of quality indicators was done choosing the best mathematical model describing the dependence of the Strouhal number of the flow rate at different temperatures.
A comparison of the chosen mathematical model conversion function with the currently used in mass production flow was done. Description of Strouhal number in the form of non-linear functions, depending on the frequency of vortex shedding and fluid temperature, can significantly reduce the measurement error at low flow. We proposed a method for adapting a nonlinear conversion function of the investigated flow for meters with a large diameter flow section.
References
Кремлевский, П.П. Расходомеры и счетчики количества: справ. / П.П. Кремлевский. – Л.: Машиностроение, 1989. – 701 с.
Baker, R.C. Flow measurement handbook / R.C. Baker. – New York: Cambridge University Press, 2000. – 524 p.
Pankanin, G.L. The vortex flowmeter: various methods of investigating phenomena / G.L. Pankanin // Measurement science and technology. – 2005. – No. 16. – P. R1–R16.
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. – №18 – P. 2769–2776.
Sun, H. Digital signal processing based on wavelet and statistics method for vortex flowmeters / H. Sun, T. Zhang // Proceedings of the Third International Conference on Machine Learning and Cybernetics. – 2004. – P. 3160–3163.
Poremba, A. Robust vortex flowmeter based on a parametric frequency estimator / A. Poremba, F. Blischke // International Conference on Industrial Electronics, Control, Instrumentation, and Automation. Power Electronics and Motion Control. – 1992. – Vol. 3. – P. 1541–1544.
Ultrasonic vortex flowmeter ultra yewflo-ULF200 / T. Kawano, Y. Matsunaga, T. Andon, A. Yasumatsu // Yokogawa Technical Report English Edition. – 1998. – No. 25. – P. 23–25.
De-ming, H. A Vortex Flowmeter Based on Multiprocessor Technique / H. De-ming, L. Wen-jun, Zh. Yong-jun // International Conference on Networking and Information Technology. – 2010. – P. 322–325.
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.
РМГ 29-99 ГСИ. Метрология. Основные термины и определения. – М.: Изд-во стандартов, 2000. – 59 с.
Volker, H. Comparison of pressure and ultrasound measurements in vortex flow meters / H. Volker, H. Windorferb // Measurement. – 2003. – № 33. – P. 121–133.
Лапин, А.П. Выбор модели функции преобразования вихреакустических расходомеров / А.П. Лапин, А.М. Дружков // Вестн. Юж.-Урал. гос. ун-та. Сер. «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, А.М. Дружков // Вестн. Юж.-Урал. гос. ун-та. Сер. «Компьютерные технологии управление, радиоэлектроника». –2013. –Т.13, № 3.–С. 4–2.
Лапин, А.П. Применение взвешенного метода наименьших квадратов при исследовании функции преобразования вихреакустических расходомеров / А.П. Лапин, А.М. Дружков // Вестн. Юж.-Урал. гос. ун-та. Сер. «Компьютерные технологии управление, радиоэлектроника». –2013. – Т. 13, № 2. –С. 109–12.
Дрейпер, Н. Прикладной регрессионный анализ: в 2 кн. / Н. Дрейпер, Г. Смит. –М.: Финансы и статистика, 1986. –Кн. 2. –351 с.
Calibration of an ultrasonic flowmeter for hot water / K. Tawackolian, O. Büer, J. Hogendoorn, T. Lederer // Flow Measurement and Instrumentation. –2012. –No. 33. –P. 166–73.
