Development of a finite element resonator model for a tuning fork-type vibration level detector

Capa

Citar

Texto integral

Resumo

 

The article presents the results of the development of a finite element resonator model of a tuning fork-type vibration level detector. The model is developed in the Ansys Workbench software product. Options for evaluating the characteristics of the resonator are proposed, including strength, modal, and harmonic analyses. A model of free damped resonator oscillations has been developed, including dynamic strength calculation in combination with a computational fluid dynamics module. The model makes it possible to estimate the frequency of resonator vibrations in liquids with different densities and viscosities. The simulation results are compared with laboratory experiments. The comparison showed a deviation in resonant frequencies of no more than 7%. The simulation results will be used to carry out structural optimization of the resonator geometry to expand the range of densities and viscosities of the working fluids of the level indicator.

Sobre autores

A. Brazhnikov

SamSTU

Autor responsável pela correspondência
Email: artembragnicov@yandex.ru

Postgraduate Student

Rússia, Samara

S. Ganigin

SamSTU

Email: ganigin.s.yu@yandex.ru

Doctor of Science (Engineering), Head of the Department of Radio Engineering Devices

Rússia, Samara

Bibliografia

  1. Roshani, G. H., Roshani, S., Nazemi, E. and Roshani, S. (2018), “Online measuring density of oil products in annular regime of gas liquid two phase flows”, Measurement, vol. 129, pp. 296–301.
  2. Zatserklyany, O. V. (2021), “Research and development of a precision density meter of liquids and gases based on a tuning fork vibration transducer”, Ph.D. Thesis, Novocherkassk, Russian Federation. (In Russian)
  3. Bogush, M. V., Garkovets, A. A., Pikalev, E. M. and Panich, A. E., “Vibration level detectors for main gas pipelines”, NKTB “Piezopribor” SFU, LLC “Piezoelectric” Rostov-on-Don. (In Russian)
  4. González, M., Ham, G., Haddad, A. A., Bernero, G. and Deffenbaugh, M. (2015), “Downhole viscosity measurement platform using tuning fork oscillators”, 2015 IEEE SENSORS.
  5. Jakoby, B., Beigelbeck, R., Keplinger, F. et al. (2010), “Miniaturized sensors for the viscosity and density of liquids-performance 16 Mathematical Problems in Engineering and issues”, IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics and Frequency Control, vol. 57, no. 1, pp. 111–120.
  6. Guan, Y. (2019), “Performance analysis of a microfluidic pump based on combined actuation of the piezoelectric effect and liquid crystal backflow effect”, Micromachines, vol. 10, no. 9.
  7. Haozhi, Q., Liu, J., Xiao, W. and Wang, B. (2019), “Quasistatic nonlinear analysis of a drill pipe in subsea xmas tree installation”, Mathematical Problems in Engineering, vol. 2019, Article ID 4241363, 9 pages.
  8. Hai Yang, Yue Rao, Li Li, Haibo Liang, Tao Luo and Gaifang Xin (2020), “Research on Tuning Fork Dimension Optimization and Density Calculation Model Based on Viscosity Compensation for Tuning Fork Density Sensor”, Hindawi Mathematical Problems in Engineering, vol. 2020, Article ID 7960546, 17 pages.

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
Baixar

Declaração de direitos autorais © Brazhnikov A.M., Ganigin S.Y., 2024

Creative Commons License
Este artigo é disponível sob a Licença Creative Commons Atribuição–Compartilhalgual 4.0 Internacional.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».