本文關(guān)鍵詞：非滿管超聲波流量計(jì)的研究

  更多相關(guān)文章： 非滿管 超聲波流量計(jì) 流速分布 流量計(jì)量

【摘要】：超聲波流量計(jì)是近50年來在過程監(jiān)控、測量和控制等領(lǐng)域發(fā)展最快的技術(shù)之一,可應(yīng)用于液體、氣體、多相流等的測量,且與其他流量計(jì)相比有著明顯優(yōu)勢。本文在查閱國內(nèi)外文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,分析非滿管流速分布規(guī)律,設(shè)計(jì)了非滿管超聲波流量計(jì)量模型,并完成原理樣機(jī)制作。本文主要工作和特色如下：(1)在矩形明渠流速分布規(guī)律的基礎(chǔ)上對非滿管流速分布規(guī)律進(jìn)行分析研究,給出了非滿管流速分布規(guī)律和參數(shù)確定方法,并根據(jù)多種不同液位深度的仿真結(jié)果提出內(nèi)區(qū)采用尾流律,外區(qū)采用二次流補(bǔ)償?shù)母倪M(jìn)公式。(2)在非滿管流速分布規(guī)律基礎(chǔ)上提出了非滿管流量計(jì)量模型,結(jié)合超聲波流量測量特點(diǎn)制定流量計(jì)量方法和超聲波換能器非等間距安裝方式；并在直徑lm的管道上選取液位分別為0.2m、0.5m和0.8m的情況進(jìn)行仿真,結(jié)果表明該計(jì)量模型和計(jì)量方法有著較高的可行性和計(jì)量精度。(3)研制了基于STM32F103VE和TDC-GP22的非滿管超聲波流量計(jì)原理樣機(jī),完成相關(guān)的軟硬件功能模塊和基本的實(shí)驗(yàn)測試。
【關(guān)鍵詞】：非滿管 超聲波流量計(jì) 流速分布 流量計(jì)量
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TH814.92
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• Abstract7-12
• 第1章 緒論12-26
• 1.1 流量檢測概述12-14
• 1.1.1 體積流量與質(zhì)量流量12-13
• 1.1.2 滿管流量與明渠流量13-14
• 1.2 非滿管流量計(jì)量概述14-24
• 1.2.1 明渠均勻流15-16
• 1.2.2 非滿管均勻流16-18
• 1.2.3 明渠流的摩阻流速和流速分布18-21
• 1.2.4 非滿管流量計(jì)研究現(xiàn)狀21-24
• 1.3 本論文的研究意義和主要內(nèi)容24-26
• 1.3.1 研究意義24-25
• 1.3.2 主要內(nèi)容25-26
• 第2章 超聲波流量計(jì)工作原理26-38
• 2.1 超聲波流量計(jì)的測量原理和特點(diǎn)26-27
• 2.2 時(shí)差法測量原理27-28
• 2.3 計(jì)量精度的影響因素28-35
• 2.3.1 超聲波測量延時(shí)28-29
• 2.3.2 超聲波換能器安裝方式29-30
• 2.3.3 超聲波換能器參數(shù)30-33
• 2.3.4 超聲波受流場影響33-35
• 2.4 基于非滿管的超聲波計(jì)量分析35-37
• 2.4.1 非滿管換能器安裝方式35-36
• 2.4.2 非滿管流量計(jì)量方式36-37
• 2.5 本章小結(jié)37-38
• 第3章 非滿管流速分布研究38-50
• 3.1 非滿管流速分布模型假設(shè)38-41
• 3.1.1 非滿管流縱向流速分布38-40
• 3.1.2 非滿管流橫向流速分布40
• 3.1.3 流速分布模型參數(shù)確定方法40-41
• 3.2 非滿管流速分布仿真和模型驗(yàn)證41-48
• 3.2.1 Fluent仿真模型的建立41-45
• 3.2.2 縱向流速分布規(guī)律驗(yàn)證45-47
• 3.2.3 縱向流速分布規(guī)律改進(jìn)47-48
• 3.2.4 橫向流速分布規(guī)律驗(yàn)證48
• 3.3 本章小結(jié)48-50
• 第4章 非滿管超聲波流量計(jì)量研究50-56
• 4.1 非滿管超聲波流量計(jì)量模型50-53
• 4.1.1 計(jì)量模型分析50-52
• 4.1.2 超聲波換能器的安裝52-53
• 4.1.3 計(jì)量方法分析53
• 4.2 非滿管超聲波流量計(jì)量模型驗(yàn)證53-54
• 4.3 非滿管超聲波流量計(jì)量方法54-55
• 4.4 本章小結(jié)55-56
• 第5章 非滿管超聲波流量計(jì)的研制56-76
• 5.1 需求分析56-57
• 5.1.1 傳感器的要求56
• 5.1.2 超聲波信號處理56-57
• 5.1.3 其他功能57
• 5.2 方案設(shè)計(jì)57-68
• 5.2.1 MCU模塊58-59
• 5.2.2 時(shí)間測量模塊59-60
• 5.2.3 超聲波收發(fā)及信號處理模塊60-64
• 5.2.4 液位測量模塊64-65
• 5.2.5 通信模塊65-66
• 5.2.6 人機(jī)交互模塊66
• 5.2.7 存儲模塊66-67
• 5.2.8 電源模塊67-68
• 5.3 軟件設(shè)計(jì)68-75
• 5.3.1 系統(tǒng)軟件框架68-69
• 5.3.2 流量計(jì)算實(shí)現(xiàn)69-71
• 5.3.3 時(shí)間測量模塊71-72
• 5.3.4 超聲波收發(fā)及信號處理模塊72-73
• 5.3.5 液位測量模塊73-74
• 5.3.6 通信模塊74
• 5.3.7 人機(jī)交互模塊74-75
• 5.3.8 存儲模塊75
• 5.4 本章小結(jié)75-76
• 第6章 實(shí)驗(yàn)測試76-86
• 6.1 樣機(jī)實(shí)物圖76-77
• 6.2 硬件電路測試77-79
• 6.2.1 驅(qū)動(dòng)電路測試77
• 6.2.2 信號處理電路測試77-79
• 6.3 軟件功能測試79-82
• 6.3.1 流量計(jì)量測試79-80
• 6.3.2 人機(jī)交互測試80-81
• 6.3.3 實(shí)時(shí)時(shí)鐘測試81
• 6.3.4 數(shù)據(jù)存儲測試81
• 6.3.5 通信功能測試81-82
• 6.4 傳感器測試82-84
• 6.4.1 超聲波測量延時(shí)測試82-84
• 6.4.2 液位傳感器測試84
• 6.5 本章小結(jié)84-86
• 第7章 總結(jié)與展望86-87
• 7.1 總結(jié)86
• 7.2 展望86-87
• 參考文獻(xiàn)87-90
• 作者簡歷90

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李躍忠;李昌禧;;多聲道超聲氣體流量計(jì)的建模與仿真[J];華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2006年04期

2 李芳,馮永葆,蔣濤,李艾華;超聲波流量檢測誤差的流體力學(xué)修正研究[J];機(jī)床與液壓;2005年08期

3 黃寶娟;于德弘;高振華;;超聲波氣體流量計(jì)關(guān)鍵技術(shù)綜述[J];計(jì)量技術(shù);2007年01期

4 周偉華;;淺談流量計(jì)量的意義[J];計(jì)量與測試技術(shù);2008年08期

5 魯婧;王向東;關(guān)見朝;王昭艷;;基于Fluent的明渠水流三維數(shù)值模型驗(yàn)證[J];科學(xué)技術(shù)與工程;2012年32期

6 鄭永志;;超聲波流量計(jì)新技術(shù)淺析[J];石油化工自動(dòng)化;2013年04期

7 尹慧,李冬梅,李永平;聲波在界面上的反射和透射系數(shù)[J];曲阜師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2000年03期

8 陳森林,肖舸,趙云發(fā),張繼順,王文軍;河道斷面流速分布函數(shù)研究[J];水利學(xué)報(bào);1999年04期

9 鮑麗莎;梁軍汀;盧杰;;多通道超聲波氣體流量計(jì)的數(shù)學(xué)模型[J];聲學(xué)技術(shù);2010年04期

10 張延;黃佩誠;;高精度時(shí)間間隔測量技術(shù)與方法[J];天文學(xué)進(jìn)展;2006年01期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 衛(wèi)開夏;非滿管電磁流量傳感器若干關(guān)鍵技術(shù)研究[D];上海大學(xué);2009年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 姜勇;時(shí)差法超聲波流量計(jì)設(shè)計(jì)與研發(fā)[D];浙江大學(xué);2006年

2 饒蕾;非滿管電磁流量計(jì)的研究[D];浙江大學(xué);2010年

3 趙雪松;單聲道超聲波流量計(jì)的研制[D];中國計(jì)量學(xué)院;2013年

，

本文編號：1030281