科氏質(zhì)量流量計（CMF）可以直接測量介質(zhì)的密度與質(zhì)量流量,測量精度高,已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于石油、化工、制藥、食品加工等領(lǐng)域。近年來,國內(nèi)外學(xué)者研究了多種CMF數(shù)字信號處理與數(shù)字驅(qū)動方法,以提高CMF的相位差檢測精度,保證CMF驅(qū)動線圈振動穩(wěn)定性。為檢驗所提CMF數(shù)字信號處理與數(shù)字驅(qū)動方法效果,必然要選擇合適的實驗對象,開展相應(yīng)的CMF驗證實驗�；诔善稢MF一次儀表或類似實驗裝置的驗證性實驗,具有操作難度大,受限于成本、場地與環(huán)境因素等缺點。因此,本文提出基于計算機仿真的CMF半物理仿真平臺。該仿真平臺降低了CMF實驗驗證復(fù)雜度,可節(jié)約研究團(tuán)隊資金與時間,具有重要的應(yīng)用價值。本文研究工作與成果主要概括為:（1）CMF半物理仿真平臺構(gòu)建,具體包括:用動力學(xué)模型取代CMF一次儀表中的振動流管,用基于雙核的DSP目標(biāo)機實現(xiàn)CMF二次儀表,使用主機實現(xiàn)圖形化人機操控界面、信號處理與驅(qū)動控制軟件與算法的開發(fā)與移植。（2）實現(xiàn)了基于雙核DSP的CMF并行信號處理與數(shù)字驅(qū)動系統(tǒng),該軟件系統(tǒng)具有并行特征,保證了CMF模擬信號相位差檢測的實時性。（3）建立了基于Timoshenko梁理論的CMF振動流管動... 

【文章來源】：上海交通大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

科里奧利力原理分析

上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文-6-TransmitterAnalog-to-DigitalConverterProcessorsDigital-to-AnalogConverter圖1-4CMF一次儀表與二次儀表Fig.1-4PrimaryinstrumentandtransmitterofCMF二次儀表（Transmitter）即為變送器部分，如圖1-4下半部分。二次儀表搭載處理器，主要負(fù)責(zé)對CMF流管的振動進(jìn)行驅(qū)動控制、負(fù)責(zé)采集與運算檢測線圈和溫度計信號、計算流量信息等，并最終將質(zhì)量流量計算結(jié)果輸出。

上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文-8-該裝置可用于6mm及以下口徑傳感器的氣液兩相流實驗，該實驗裝置以艾默生公司（Emerson公司）6mm三角形科氏質(zhì)量流量計為標(biāo)準(zhǔn)表。該實驗裝置已投入使用，是國內(nèi)高校第一臺科氏質(zhì)量流量計氣液兩相流實驗演示裝置[13]。合肥工業(yè)大學(xué)徐科軍團(tuán)隊基于此實驗演示裝置進(jìn)行了多次水標(biāo)定實驗。該實驗裝置規(guī)范了CMF實驗驗證的流程與標(biāo)準(zhǔn)，并具有一定的可移植性與持續(xù)性。但是，高昂的設(shè)備研制成本是該CMF實驗驗證裝置的主要缺點。圖1-5CMF水流量實驗裝置Fig.1-5PictureoftheCMFwaterflowtestbed中國石油大學(xué)朱小倩、王微微等人研究了液相中的氣含量對科氏質(zhì)量流量計測量精度的影響，該團(tuán)隊分析了液相中含氣量不同時，氣液兩相流的流動狀態(tài)與CMF檢測精度之間的關(guān)系，建立了基于氣泡模型的質(zhì)量流量檢測修正方法[15]。該團(tuán)隊，基于中國石油大學(xué)多相流實驗環(huán)道裝置，進(jìn)行了CMF應(yīng)用于氣液兩相流介質(zhì)密度和質(zhì)量流量的雙參數(shù)測量實驗[15;16]。其中使用到的多相流實驗環(huán)道裝置，能進(jìn)行多種介質(zhì)、多種工況、多種流型的多相管流的驗證性實驗。該實驗裝置配有高精度的測量儀表與快速的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，能準(zhǔn)確測定各項參數(shù)及識別待檢測介質(zhì)的流型。天津大學(xué)流量實驗室與企業(yè)合作，研制出水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置[17]。該團(tuán)隊解決了實驗裝置管道設(shè)計、浮力與密度校核、系統(tǒng)控制系統(tǒng)等關(guān)鍵問題。該裝置采用靜態(tài)質(zhì)量法檢定流量計，標(biāo)準(zhǔn)表為精度0.2%的電磁流量計[17]�；谠搶嶒炑b置，孫立軍等人進(jìn)行了流量穩(wěn)定性對流量計測量性能的影響實驗。實驗結(jié)果表明，流量波動會使流量計性能測試結(jié)果偏離其真實情況，影響流量計準(zhǔn)確度等級的判定。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于DSP的小流量科氏流量計二次儀表設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 牟澤龍,涂亞慶,陳鵬,馬新.  傳感器與微系統(tǒng). 2018(08)
[2]流量計性能受流量穩(wěn)定性影響實驗[J]. 孫立軍,黨士忠,張濤,劉藝偉.  天津大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)與工程技術(shù)版). 2018(04)
[3]科氏質(zhì)量流量計多參數(shù)測量實驗裝置設(shè)計[J]. 董帥,侯其立,徐科軍,石巖,陶波波,劉錚.  實驗技術(shù)與管理. 2016(01)
[4]基于DSP的科氏流量計變送器設(shè)計及算法驗證[J]. 劉翔宇,涂亞慶,王剛,沈廷鰲,張海濤,王波.  電子測量與儀器學(xué)報. 2015(03)
[5]應(yīng)用FPGA的LNG質(zhì)量流量計數(shù)字部分的設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 孫茂一,趙普俊,唐琳.  儀表技術(shù)與傳感器. 2014(07)
[6]科氏質(zhì)量流量計氣液兩相流實驗裝置設(shè)計[J]. 李苗,徐科軍,侯其立,方敏,熊文軍,劉翠.  實驗技術(shù)與管理. 2012(03)
[7]科氏質(zhì)量流量計全數(shù)字閉環(huán)系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 王帥,鄭德智,樊尚春,田婧.  北京航空航天大學(xué)學(xué)報. 2011(07)
[8]科氏流量計應(yīng)用于氣液兩相流測量的實驗研究[J]. 朱小倩,王微微,戴永壽.  儀表技術(shù)與傳感器. 2011(03)
[9]基于FPGA的科氏質(zhì)量流量計數(shù)字閉環(huán)系統(tǒng)設(shè)計[J]. 田婧,樊尚春,鄭德智.  儀表技術(shù)與傳感器. 2009(S1)
[10]基于AFF和SGA的科氏質(zhì)量流量計信號處理方法[J]. 徐科軍,徐文福.  計量學(xué)報. 2007(01)

博士論文
[1]批料流/氣液兩相流下科氏質(zhì)量流量計信號處理和數(shù)字驅(qū)動方法研究與實現(xiàn)[D]. 侯其立.合肥工業(yè)大學(xué) 2015

碩士論文
[1]科里奧利質(zhì)量流量計動態(tài)數(shù)值分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D]. 劉穎.上海交通大學(xué) 2013
[2]基于DSP高精度相位差檢測系統(tǒng)設(shè)計[D]. 周笛.西安電子科技大學(xué) 2012
[3]科里奧利質(zhì)量流量計信號處理技術(shù)的研究[D]. 劉瑋.東北大學(xué) 2011
[4]科氏流量計兩相流測量含氣率影響規(guī)律及修正方法的研究[D]. 朱小倩.中國石油大學(xué) 2011



本文編號：3321779