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

ABSTRACT: 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 2^nd.

KEYWORDS: flow metrology, pulsatile flow, oscillatory flowmeters

STRESZCZENIE: 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.

SŁOWA KLUCZOWE: metrologia przepływów, przepływy pulsujące, przepływomierze oscylacyjne

BIBLIOGRAFIA / BIBLIOGRAPHY:

[1] Turkowski M. „Optymalizacja właściwości metrologicznych oraz rozwiązań konstrukcyjno-technologicznych przepływomierzy z oscylatorem mechanicznym”. Warszawa: OWPW, 2003.

[2] Miau J.J., Hu C.C., Chou J.H. “Response of a vortex flowmeter to impulsive vibrations”. Flow Meas. Instrum. 11, 1 (2000): 41–49, doi.org/10.1016/S0955-5986(99)00018-7.

[3] Hebrard P., Malard L., Strzelecki A. “Experimental study of a vortex flowmeter in pulsatile flow conditions”. Flow Meas. Instrum. 3, 3 (1992): 173–186, doi.org/10.1016/0955-5986(92)90033-2.

[4] Laurantzon F., Örlü R., Segalini A., Alfredsson P.H. “Time-resolved measurements with a vortex flowmeter in a pulsating turbulent flow using wavelet analysis”. Meas. Sci. Technol. 21, 12 (2010), doi.org/10.1088/0957-0233/21/12/123001.

[5] Goltsman A., Saushin I., Mikheev N. and Paereliy A. “Generation of sinusoidal pulsating flows in the channels of experimental setups”. Flow Meas. Instrum. 66 (April 2019): 60–66, doi.org/10.1016/j.flowmeasinst.2019.02.006.

[6] Svete A., Kutin J., Bajsić I. and Slavič J. “Development of a liquid-flow pulsator”. Flow Meas. Instrum. 23, 1 (2012): 1–8, doi.org/10.1016/j.flowmeasinst.2011.12.002.

[7] Çarpinlioǧlu M.Ö., Gündoǧdu M.Y. “Presentation of a test system in terms of generated pulsatile flow characteristics”. Flow Meas. Instrum. 12, 3 (2001): 181–190, doi.org/10.1016/S0955-5986(01)00019-X.

[8] Szudarek M., Turkowski M., Twaróg G. “Test stand for studying flowmeter performance in presence of pulsatile flow”. International Conference Mechatronics. (2019): 157–163, doi: doi.org/10.1007/978-3-030-29993-4_20.

[9] Mottram R.C. “Introduction: An overview of pulsating flow measurement”. Flow Meas. Instrum. 3, 3 (1992): 114–117, doi.org/10.1016/0955-5986(92)90027-3.

[10] Cheesewright R., Clark C., Hou Y.Y. “The response of Coriolis flowmeters to pulsating flows”. Flow Meas. Instrum. 15, 2 (2004): 59–67, doi: 10.1016/j.flowmeasinst.2003.12.008.

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2020.7.13

 

* Artykuł recenzowany