【摘要】：超聲波電子水表的研發(fā)瓶頸在于計(jì)量精度問(wèn)題,由于超聲波傳播距離較短,并且容易受外界聲波或流體振動(dòng)的干擾,導(dǎo)致計(jì)量產(chǎn)生嚴(yán)重誤差,尤其是在小流量點(diǎn),計(jì)量誤差更為顯著。本論文采用差分時(shí)間計(jì)算水流量,針對(duì)小口徑民用超聲波水表精度問(wèn)題,從硬件設(shè)計(jì)到軟件開(kāi)發(fā),剖析造成精度較低的原因并提出有效規(guī)避或解決這些問(wèn)題的方法。(1)考慮到差分時(shí)間采集的準(zhǔn)確性,本論文使用E703.15 ASIC單芯片方案,時(shí)間分辨率達(dá)38ps,保證時(shí)間的精確性;雙閾值比較控制計(jì)時(shí)觸發(fā),能夠及時(shí)捕捉到超聲波信號(hào),精準(zhǔn)計(jì)量出超聲波傳播時(shí)間。(2)零流量差分時(shí)間對(duì)小流量的計(jì)量精度影響極大,大流量計(jì)量精度也受影響,但相比小流量影響更小。使用卡爾曼濾波并估算零流量差分時(shí)間,平滑了數(shù)據(jù)并消除脈沖干擾,極大降低了小流量的計(jì)量誤差,提升了計(jì)量精度的穩(wěn)定性。(3)水流管道對(duì)水流速度分布有很大影響,導(dǎo)致流速分布不均勻產(chǎn)生計(jì)量誤差,另外由于管道有反射柱體,也會(huì)造成水流紊亂,由于流體力學(xué)修正流速很復(fù)雜,本論文直接通過(guò)分流域線性補(bǔ)償聲速的方式來(lái)修正水流速度,取得良好的計(jì)量效果。通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),溫度對(duì)水流速度也有著較大的影響,使用分溫度段分流域線性聲速補(bǔ)償可以有效解決溫度變化帶來(lái)的計(jì)量誤差問(wèn)題。(4)因?yàn)橐獙?duì)不同溫度段進(jìn)行聲速補(bǔ)償,為確定溫度和聲速補(bǔ)償值,本論文介紹了超聲波水表上位機(jī)校準(zhǔn)系統(tǒng)。在此系統(tǒng)可以看到水表計(jì)量體積、瞬時(shí)流量及其變化狀態(tài),可以校準(zhǔn)流速曲線并進(jìn)行零流量差分時(shí)間估計(jì),方便觀測(cè)水表狀態(tài)及其校準(zhǔn)精確度。通過(guò)分析計(jì)量公式中的參數(shù),剖析了造成計(jì)量精度較低的原因并提出解決方案。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)論證,本論文提到的解決方案對(duì)提升小口徑民用超聲波水表的計(jì)量精度有顯著效果,計(jì)量精度完全滿足國(guó)家二級(jí)水表的標(biāo)準(zhǔn)。
【學(xué)位授予單位】：齊魯工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TH814.2
【圖文】：

圖 2.1 Z 型聲道布置方式式如圖2.1所示，Z型法能夠測(cè)量管道內(nèi)流體的程中沒(méi)有反射，信號(hào)損耗小，但對(duì)安裝精度要求同一截面，當(dāng)管道內(nèi)流體存在沿徑向的流速成分

V型聲道布置方式

圖 2.3 W 型聲道布置方式置方式如圖2.3所示。W型和V型方法都是通過(guò)增大超高流量計(jì)量精確度。但與V型方法不同的是，W型聲道在管道內(nèi)壁反射 3 次，傳播長(zhǎng)度是V型傳播路徑的

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 郭惠均;;論如何提高水表的計(jì)量精度[J];科技資訊;2012年21期

2 王曉明;朱懷勃;;普通速度式機(jī)械水表計(jì)量精度影響因素的探討[J];供水技術(shù);2009年04期

3 劉春洪;;蒸汽計(jì)量及單板微機(jī)應(yīng)用[J];節(jié)能;1987年04期

4 高嵩;陳盈;;影響包裝機(jī)械計(jì)量精度因素之初探[J];包裝與食品機(jī)械;1987年Z1期

5 賴(lài)華成;蔡炳中;;微機(jī)檢測(cè)與控制在我廠的應(yīng)用[J];中氮肥;1987年06期

6 黨明;;計(jì)算機(jī)技術(shù)在煤炭計(jì)量中的應(yīng)用[J];陜西煤炭技術(shù);1988年01期

7 ;科技動(dòng)態(tài)[J];陜西煤炭技術(shù);1988年01期

8 楊興;選礦計(jì)量精度評(píng)價(jià)[J];有色金屬(選礦部分);1989年02期

9 汪海濱;;電子秤在復(fù)混肥生產(chǎn)中的應(yīng)用[J];化肥工業(yè);1989年05期

10 楊占國(guó);;計(jì)量泵計(jì)量精度計(jì)算的探討[J];計(jì)量技術(shù);1989年06期

相關(guān)會(huì)議論文 前9條

1 周維琴;李化斌;霍璐;李錄兵;羅凌燕;游濤;馬曉玲;;提高功圖計(jì)量精度的分析與研究[A];綠色石化·創(chuàng)新集成·效能提升——第十一屆寧夏青年科學(xué)家論壇石化專(zhuān)題論壇論文集[C];2015年

2 趙云飛;;提高渦街流量計(jì)蒸汽計(jì)量精度應(yīng)注意的問(wèn)題[A];供熱工程建設(shè)與高效運(yùn)行研討會(huì)論文集[C];2015年

3 鄧海林;郭彥中;王寶明;邢磊;彭敏;趙永偉;董偉;郜元元;;新型移動(dòng)單量撬的研發(fā)與應(yīng)用[A];第十四屆寧夏青年科學(xué)家論壇石化專(zhuān)題論壇論文集[C];2018年

4 朱瑩;王讓定;杜呈透;;時(shí)差法超聲流量計(jì)瞬時(shí)流速動(dòng)態(tài)跟蹤算法[A];浙江省信號(hào)處理學(xué)會(huì)2013學(xué)術(shù)年會(huì)論文集——信號(hào)處理在海洋[C];2013年

5 張書(shū)瀚;;關(guān)于電子儀器儀表計(jì)量管理及維修的研究[A];新教育時(shí)代（2015年11月 總第5輯）[C];2015年

6 孔祥平;;水表的選擇和使用[A];江蘇計(jì)量測(cè)試學(xué)術(shù)論文集（2009）[C];2009年

7 郭海峰;;淺談?dòng)绊懓⑴０土髁坑?jì)精度的因素及對(duì)策[A];第八屆工業(yè)儀表與自動(dòng)化學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2007年

8 段允;王讓定;孫廣清;;一種提升時(shí)差法超聲波流量計(jì)精度的方法[A];2009年全國(guó)開(kāi)放式分布與并行計(jì)算機(jī)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集(上冊(cè))[C];2009年

9 王學(xué)軍;;熱模擬試驗(yàn)中“取氣計(jì)量”裝置的改進(jìn)[A];首屆信息獲取與處理學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2003年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前10條

1 山東省日照市莒縣海匯集團(tuán)傳媒中心 王光太;科氏力煤粉計(jì)量穩(wěn)定性研究[N];中國(guó)建材報(bào);2016年

2 全國(guó)水泥行業(yè)專(zhuān)家聯(lián)盟 謝克平;計(jì)量在水泥生產(chǎn)中的效益[N];中國(guó)建材報(bào);2017年

3 羅元超;提高計(jì)量精度創(chuàng)效163萬(wàn)元[N];中國(guó)石化報(bào);2011年

4 策劃 武漢市質(zhì)量強(qiáng)市工作委員會(huì)辦公室 武漢市標(biāo)準(zhǔn)化工作委員會(huì)辦公室 長(zhǎng)江日?qǐng)?bào) 撰文 胡瓊之 劉睿徹 陳謙;大力發(fā)展高水平計(jì)量支撐產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新[N];長(zhǎng)江日?qǐng)?bào);2019年

5 朱_g;海洋計(jì)量是高質(zhì)量發(fā)展的基準(zhǔn)[N];中國(guó)海洋報(bào);2019年

6 通訊員 杜磊;精準(zhǔn)計(jì)量，滿意度100%[N];石油管道報(bào);2018年

7 策劃 武漢市質(zhì)量強(qiáng)市工作委員會(huì)辦公室 武漢市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局 撰文 唐煜 胡瓊之 陳謙 周靜 代娜;高質(zhì)量發(fā)展離不開(kāi)高水平計(jì)量[N];長(zhǎng)江日?qǐng)?bào);2018年

8 楊蕾;計(jì)量精度提上去 能源消耗降下來(lái)[N];中國(guó)質(zhì)量報(bào);2007年

9 日照中聯(lián)水泥有限公司 袁安迎 劉朝陽(yáng) 陳為利 陳洪曉;水泥粉磨系統(tǒng)皮帶秤計(jì)量精度的優(yōu)化[N];中國(guó)建材報(bào);2016年

10 記者 張夢(mèng)然 李大慶;冷原子鐘把太空時(shí)間計(jì)量精度提高1—2個(gè)數(shù)量級(jí)[N];科技日?qǐng)?bào);2018年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 呂明東;考慮溫度影響的智能電表計(jì)量精度一致性分析與優(yōu)化[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2018年

2 何那仁朝格圖;雙基火藥連續(xù)制造過(guò)程中NG加料與計(jì)量方法的研究[D];南京理工大學(xué);2018年

3 石轉(zhuǎn);SCR尿素泵計(jì)量精度試驗(yàn)與仿真[D];華中科技大學(xué);2017年

4 卜慶峰;小口徑民用超聲波水表精度提升的方法研究[D];齊魯工業(yè)大學(xué);2018年

5 羅永;提升時(shí)差法超聲流量計(jì)計(jì)量精度關(guān)鍵技術(shù)研究[D];寧波大學(xué);2013年

6 張克歌;基于嵌入式系統(tǒng)的煤礦動(dòng)態(tài)軌道衡計(jì)量精度的研究[D];貴州財(cái)經(jīng)大學(xué);2012年

7 劉明哲;銅包裝自動(dòng)生產(chǎn)線配重系統(tǒng)的稱(chēng)重及計(jì)量精度研究[D];蘭州理工大學(xué);2008年

8 華蘭;城市燃?xì)庥脴?biāo)準(zhǔn)孔板流量計(jì)計(jì)量精度研究[D];西南石油大學(xué);2014年

9 楊震;基于超聲波時(shí)差法管道流量計(jì)積分算法及實(shí)驗(yàn)研究[D];西安理工大學(xué);2006年

10 王洋新;基于PLC的稱(chēng)重組合秤控制系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[D];天津科技大學(xué);2013年

本文編號(hào)：2782987