摘(zhāi)要:渦輪(lun)流量計(ji) 是測量(liàng)管道中(zhōng)流體流(liu)量的常(cháng)用儀器(qì),但其測(ce)量過程(chéng)🛀中🆚會産(chǎn)生☔附加(jia)噪聲,影(ying)響管道(dao)系統中(zhong)流體機(ji)械流動(dòng)噪聲的(de)測量研(yán)🤞究。在離(lí)心泵流(liu)動噪聲(shēng)試驗系(xi)統上對(duì)渦輪流(liu)量計測(ce)量過程(chéng)中産生(shēng)的附加(jiā)噪聲進(jìn)行了測(cè)🧡量分析(xi),搞⛷️清了(le)其聲🧡學(xue)特性及(ji)其對流(liú)體機械(xiè)流動噪(zao)🤟聲測量(liàng)的影響(xiǎng)，提出了(le)在流體(tǐ)機械流(liu)🔞動噪聲(sheng)測量過(guo)❄️程中消(xiao)除渦輪(lun)流量計(jì)流動噪(zào)聲的🔱方(fāng)法。
　　渦輪(lún)流量計(ji)是管道(dào)系統中(zhōng)的常用(yòng)測量工(gong)具,在流(liú)量測量(liang)中得到(dào)了廣泛(fàn)應用,但(dàn)由于其(qí)測量原(yuán)理是靠(kao)渦輪轉(zhuan)速來對(dui)應管道(dao)中介質(zhì)流量的(de)大小,因(yin)此又不(bú)可避免(mian)地由于(yu)渦輪轉(zhuan)動而産(chǎn)生附加(jia)噪聲。本(běn)研究将(jiang)借助離(lí)心泵🏃流(liú)動噪聲(shēng)🈲試驗系(xi)統”),對渦(wō)輪流最(zuì)計産生(sheng)的流動(dòng)噪聲進(jin)行試驗(yan)測氧⁉️和(he)分析，研(yán)究其對(duì)泵閥流(liú)噪盧測(ce)氧的影(ying)響🈲。
1.渦輪(lún)流量計(ji)産生流(liú)動噪聲(sheng)的機理(lǐ),
　　渦輪流(liu)量計是(shì)一種速(sù)度式流(liú)量測量(liàng)儀表,由(yóu)渦輪流(liú)量傳⭐感(gǎn)器和顯(xiǎn)示儀表(biǎo)組成江(jiang)。渦輪流(liu)量傳感(gǎn)器由葉(ye)☔輪動葉(yè)、支架、外(wai)殼及磁(ci)陽傳感(gan)器組成(cheng),其原理(li)是當流(liu)✌️體流經(jīng)傳感器(qì)時,帶動(dong)渦輪旋(xuan)轉使導(dǎo)磁的⛷️葉(ye)片周期(qī)性地改(gai)變檢測(ce)器中磁(cí)路的磁(ci)阻值,使(shǐ)通💜過感(gan)應線圈(quān)⛹🏻‍♀️的磁通(tōng)量随之(zhi)變化,在(zai)感應線(xiàn)圈的兩(liǎng)端即産(chǎn)生出電(dian)脈沖信(xin)号,在一(yī)定的流(liu)量範圍(wei)内，該電(diàn)脈沖與(yu)流經渦(wō)輪傳感(gan)㊙️器的流(liú)體流量(liang)成正比(bi)。可由式(shì)(1)表示
 
　　式(shi)中,qv爲體(ti)積流量(liang);ƒ爲渦輪(lun)旋轉産(chan)生的電(diàn)脈沖的(de)頻率;C爲(wei)儀表常(chang)數,由制(zhi)造廠給(gěi)出。
　　渦輪(lun)流量計(ji)具有測(ce)量範圍(wéi)大、精度(du)高、壓力(li)損失小(xiǎo)㊙️.等優點(diǎn)。
　　渦輪流(liú)量計是(shì)一種間(jian)接測量(liang)儀表,靠(kao)渦輪的(de)旋轉快(kuài)慢對應(ying)管道中(zhōng)介質流(liu)量的大(dà)小，渦輪(lun)葉片本(běn)身的旋(xuan)轉将會(huì)産生新(xīn)❌的流動(dong)噪聲,類(lèi)似于一(yi)個被動(dong)旋轉的(de)軸流泵(beng)✍️,在葉尖(jian)🐆速度遠(yuan)小于介(jiè)質聲速(sù)的情況(kuàng)下,由文(wen)㊙️獻[3]可知(zhi)其産生(sheng)附加噪(zao)聲的聲(sheng)功率可(kě)用🌈式(2)來(lái)描述
 
式(shi)中,WD爲渦(wō)輪旋轉(zhuan)輻射的(de)聲功率(lǜ);K爲比例(li)系數;ρ0爲(wèi)介質的(de)密度👉;U爲(wèi)葉尖速(sù)度;D爲葉(ye)尖直徑(jing);C0爲介質(zhi)聲速。
由(you)式(1)可知(zhi)，流量越(yuè)大,渦輪(lún)的轉速(sù)越高，所(suo)産生的(de)電💃脈✏️沖(chong)頻率也(yě)就越高(gāo);由式(2)可(ke)知，由于(yú)渦輪葉(ye)片的轉(zhuǎn)速提高(gāo),其🍓産生(sheng)的流動(dòng)噪聲的(de)聲功率(lü)也會增(zēng)大。渦輪(lún)流量計(ji)流動噪(zào)聲的頻(pín)譜主要(yào)由離🐉散(sàn)線譜組(zu)成，随着(zhe)流量的(de)增大，頻(pín)率将提(ti)高,譜值(zhi)将增大(dà)。
 
2試驗測(ce)量系統(tǒng)
　　在如圖(tu)1所示的(de)離心泵(bèng)流動.噪(zào)聲試驗(yan)系統上(shang)完成渦(wō)❌輪流量(liàng)計流動(dong)噪聲的(de)測最分(fen)析,該系(xì)統由離(lí)心泵、進(jin)水管、出(chū)水管、閥(fá)🍉門、隔盧(lú)水罐及(jí)水箱等(deng)部分組(zu)成。在圖(tu)1所示的(de)測量位(wèi)置應用(yòng)水聽器(qi)測量管(guǎn)道内㊙️的(de)流動噪(zao)聲,該流(liu)動🥰噪聲(sheng)一部分(fen)米源于(yú)聲源,而(ér)另👣一部(bù)分則來(lái)源于渦(wo)輪流量(liàng)計。
3測量(liang)方法及(jí)試驗結(jie)果分析(xī)
　　本研究(jiu)采用兩(liǎng)種方法(fǎ)對渦輪(lun)流量計(jì)流動噪(zào)聲的特(tè)⛱️性及其(qi)對管道(dào)流動噪(zào)聲的影(yǐng)響進行(háng)測量分(fèn)析。
3.1渦輪(lún)流量計(jì)對管道(dao)中流動(dòng)噪聲的(de)影響
　　爲(wèi)确認渦(wō)輪流量(liàng)計流動(dong)噪聲的(de)頻譜曲(qǔ)線,設法(fǎ)移去圖(tu)⁉️1中✔️的禍(huò)輪流量(liang)計,此時(shí)測量得(de)到的頻(pin)譜隻是(shi)💋離心泵(bèng)流動噪(zao)聲的頻(pín)譜。
圖2是(shì)在保持(chí)管道中(zhong)流量不(bu)變的情(qing)況下,有(yǒu)、無渦輪(lún)流量計(ji)對🔞管道(dao)中水聲(sheng)信号頻(pin)譜的影(ying)響,實線(xiàn)和虛線(xian)分别對(dui)應有、無(wu)渦輪流(liú)量計兩(liang)種情況(kuàng)。可以看(kàn)出渦輪(lun)流量計(ji)的🏃‍♂️存在(zài)使管道(dào)中流動(dòng)噪聲的(de)頻譜圖(tu)♻️中增加(jiā)了100Hz、600Hz和900Hz處(chù)的線譜(pu),因此渦(wō)輪流量(liàng)計流動(dòng)噪聲主(zhu)要是由(you)300Hz及♌其倍(bei)頻線譜(pu)組成。渦(wō)輪流量(liang)計的使(shi)用使得(de)管道内(nèi)總聲壓(yā)級由169dB上(shàng).升至173dB。由(yóu)此可見(jian),渦輪流(liu)‼️量計顯(xian)著改變(biàn)了管内(nèi)流動噪(zao)聲的頻(pín)譜特性(xing)和聲壓(ya)♻️級的高(gao)低。
 
3.2渦輪(lun)流量計(ji)流動噪(zào)聲的特(tè)性
　　調節(jiē)管道流(liu)體的流(liu)量,測量(liàng)渦輪流(liú)量計流(liu)動噪聲(shēng)🔞如何随(suí)🎯流量變(bian)化。流量(liàng)調節的(de)方法有(you)兩種:一(yi)是改變(bian)閘閥1的(de)開度;二(er)是改變(biàn)泵軸的(de)轉速。前(qian)者隻是(shi)流量發(fā)生改變(bian),離心泵(beng)線譜噪(zào)盧的頻(pín)率🏃‍♀️不會(hui)發生變(biàn)✂️化，由文(wén)獻[4]可知(zhī)，譜值的(de)改變也(ye)不顯著(zhe),而渦輪(lún)流量計(jì)流動噪(zao)盧離散(san)線譜的(de)頻率和(he)譜值卻(què)可能發(fā)生很大(dà)變化,這(zhè)樣就能(néng)在所測(cè)水聲信(xin)号頻譜(pu)中确定(ding)由于渦(wo)輪流量(liang)計所導(dao)緻的流(liu)動噪聲(shēng)。而後者(zhe)在改變(bian)流量的(de)同時,會(huì)使💞得離(li)心泵流(liu)動噪❓聲(shēng)🚶和渦輪(lún)流量計(jì)的線譜(pu)噪聲都(dōu)發生變(bian)化,導緻(zhì)尤法在(zai)流動噪(zao)聲頻譜(pǔ)中區分(fèn)兩者的(de)線譜。因(yin)此,本研(yán)究采用(yong)第1種方(fāng)法，保持(chi)離心泵(beng)葉輪轉(zhuǎn)速不變(biàn),調節圖(tú)I中閘閥(fa)1的♉開度(du)⁉️,使管道(dao)中的流(liu)量發☎️生(sheng)變化,在(zai)圖1中測(ce)量位置(zhi)🔴記錄水(shuǐ)聲信号(hao),對不同(tong)流量下(xià)水🌏聲信(xìn)号的頻(pín)譜進行(hang)分析比(bǐ)較。
 
　　圖3是(shì)不同流(liu)量情況(kuàng)下,測量(liàng)位置測(cè)得水聲(sheng)信号的(de)頻譜,圖(tu)3中⛷️向下(xià)箭頭所(suǒ)對應的(de)線謂頻(pín)率在管(guǎn)道流量(liang)改變過(guo)程中沒(mei)有發生(shēng)改變,隻(zhi)是線譜(pǔ)峰值發(fa)生了微(wēi)小改變(biàn),由于離(lí)心泵的(de)葉輪轉(zhuǎn)速在流(liú)量改變(bian)❄️過程中(zhōng)保📞持不(bú)變,這些(xiē)線譜應(yīng)該對應(ying)着離心(xin)泵的流(liú)動噪聲(shēng)。圖3中方(fang)框内線(xiàn)譜則随(sui)流量改(gǎi)變發生(sheng)了🏃🏻‍♂️明顯(xiǎn)變化,這(zhe)是因爲(wei)流量改(gǎi)變導緻(zhi)渦輪流(liu)量計的(de)渦輪轉(zhuǎn)速發生(shēng)了♌變化(hua)。圖3中3個(ge)方框内(nèi)的線譜(pu)分别對(dui)應渦輪(lún)流量計(jì)所産生(sheng)流動噪(zào)聲的基(jī)頻及其(qi)倍頻,以(yi)300Hz.600Hz及900Hz左右(you)爲頻率(lü)中心。
　　選(xuan)擇300Hz頻率(lǜ)對應的(de)方框，研(yan)究方框(kuang)内各線(xian)譜頻率(lü)與流量(liang)🚶的🎯對應(yīng)關系,從(cong)圖3可看(kan)出,流量(liàng)改變與(yu)300Hz附近線(xiàn)譜頻‼️率(lǜ)變化基(jī)本成正(zheng)比關系(xì)，由于渦(wo)輪流量(liàng)計流☀️動(dòng)噪聲的(de)線譜頻(pin)率與式(shi)(1)中的電(diàn)脈沖☎️頻(pín)率成正(zhèng)比🛀🏻，流量(liang)與頻率(lǜ)之間的(de)關系對(dui)應式(1)的(de)描述。
 
　　從(cong)圖3可以(yǐ)得出渦(wō)輪流量(liang)計流動(dòng)噪聲的(de)頻譜特(te)性,随流(liu)量的💚增(zeng)大，線譜(pu)頻率向(xiang)高頻移(yí)動,且峰(feng)值逐漸(jiàn)增加,這(zhe)與🌈式(1)和(hé)式(2)所🌈描(miao)述的渦(wō)輪流量(liang)計流動(dòng)噪聲線(xian)譜的頻(pín)率及聲(shēng)壓級與(yu)流量的(de)對應♋關(guan)系基本(ben)一緻,流(liu)量增大(dà),渦輪轉(zhuan)速提高(gāo),流動噪(zào)聲頻😄率(lǜ)升高,聲(sheng)🐪壓級增(zeng)高。
4結束(shù)語
　　本研(yán)究在離(lí)心泵流(liú)動噪聲(sheng)試驗系(xì)統上對(dui)渦輪流(liu)量🌈計産(chan)👄生⭕的流(liú)動噪聲(sheng)進行了(le)測量分(fen)析,搞清(qīng)了其聲(shēng)學特性(xing)。渦輪流(liu)量計會(hui)對管内(nèi)流動噪(zao)聲的頻(pin)譜🥰特性(xing)産生顯(xian)著影響(xiǎng)。随流量(liàng)增大,渦(wō)輪⛹🏻‍♀️流量(liàng)計産生(shēng)🏒的流動(dòng)噪聲頻(pin)率增高(gāo),聲壓級(ji)增大。在(zai)管道流(liú)噪聲💜的(de)測量試(shi)驗中,爲(wèi)消除渦(wo)🚩輪流量(liang)計的流(liú)動噪聲(shēng),叮🈚依據(ju)其頻譜(pu)特性,應(yīng)用信号(hào)處理的(de)方法濾(lü)除其噪(zao)聲。若要(yào)完全消(xiāo)除渦輪(lún)流量計(jì)流動噪(zao)聲的影(ying)響,可改(gǎi)變渦輪(lun)流量計(ji)測量位(wei)置,将其(qí)安裝在(zai)圖1所示(shi)的“新位(wèi)置"處,試(shì)驗系統(tǒng)中的隔(gé)聲水罐(guan)可以有(you)效🏃🏻隔離(lí)渦輪流(liú)量計産(chan)生的流(liu)動噪聲(sheng)。

以上内(nèi)容源于(yú)網絡，如(ru)有侵權(quán)聯系即(jí)删除!