谐振管式液体密度计灵敏度优化方法

作     者：王思贤 张竟月 王金涛 WANG Si-xian;ZHANG Jing-yue;WANG Jin-tao

作者机构：中国计量科学研究院北京100029 

出 版 物：《计量学报》 (Acta Metrologica Sinica)

年 卷 期：2023年第44卷第4期

页      面：555-561页

学科分类：08[工学] 080402[工学-测试计量技术及仪器] 0804[工学-仪器科学与技术] 

基　　金：国家自然科学基金(52075514) 

主　　题：计量学 液体密度计 长直管谐振子 锤击法 湿模态 灵敏度 

摘      要：基于欧拉-伯努利梁理论,构建了谐振管式液体密度计长直管谐振子工作的非齐次偏微分方程,并进行求解,给出了谐振子灵敏度的解析式。依据谐振子灵敏度解析式,结合ANSYS Workbench湿模态仿真分析了谐振子灵敏度在不同结构尺寸与工作模态下的变化规律。根据分析结果,选择加工了13根不同结构尺寸的长直管谐振子,并采用力锤模态分析法进行实验,验证了解析式的有效性。结果表明,通过减小有效长度,增大内半径,将壁厚取临界值及提高工作模态阶数,可以显著提升长直管谐振子的灵敏度,最高可达-1.904 Hz·kg^(-1)·m^(3)。