靶式流量計動態特性的標定方法

靶式流量計廣泛應用于工業流量測量，尤其適用于高粘度、低雷諾數流體流量的測量。但靶式流量計在實際應用中，在脈動流、混合流以及其他流體流動不穩定的工況下，其常常無法反映流體流量的實際狀況。另外，在流體流速相對較大時，靶式流量計往往會出現靶桿共振等問題，使其無法正常工作。從實質上說，這些問題的根源都在于靶式流量計不具有良好的動態特性，使靶式流量計在流體流動變化比較大的場合，其輸出無法復現輸入信號的變化規律。因此，對靶式流量計進行動態特性的標定是很有必要的。目前，國內外流量計生產廠家在靶式流量計出廠前都會對其進行靜態標定，給出具有相關靜態性能指標的檢定證書，但大都未給出動態特性的相關性能指標。本文在分析和研究靶式流量計工作原理及制作工藝的基礎上，對靶式流量計動態特性的標定方法進行探索和研究，尋求一種合理可行、經濟可靠的標定方法，得到反映其動態特性的相關性能指標。論文主要研究內容概述如下：

（1）分析目前流量測量領域中，流量儀表的發展及其技術更新的趨勢；總結現有標定方法及其存在的缺陷，從靶式流量計實際應用中出現的問題來引出對靶式流量計進行動態標定的必要性。

（2）分析和研究靶式流量計的工作原理、結構特點及其制作工藝，在此基礎上，提出對其進行動態標定的幾種可行的標定方案以及數據處理方法，比較幾種標定設計方案的優缺點，確定最佳設計方案。

（3）詳細闡述了如何利用快速傅里葉變換（FFT）、功率譜密度（PSD）以及系統辨識(System Identification)等方法對標定數據進行處理，并最終得到靶式流量計的動態特性曲線及相關性能指標。

（4）采用最佳標定設計方案進行實驗，利用快速傅里葉變換（FFT）、功率譜密度（PSD）以及系統辨識(System Identification)等數據處理方法進行處理,對處理結果進行分析和驗證。本文的研究成果對于分析和研究靶式流量計動態特性具有很好的啟發和指導作用，通過對標定數據的處理而獲取的動態性能指標，為進一步改善靶式流量計動態特性的研究打下了基礎。