科氏質(zhì)量流量計(jì)能夠在多種工況下對流體質(zhì)量流量進(jìn)行直接測量,具有精度高、重復(fù)性好、多參數(shù)測量和多流體測量等優(yōu)點(diǎn),廣泛地應(yīng)用于石油化工、食品加工和化學(xué)制藥等工業(yè)場合。本文主要針對科氏質(zhì)量流量計(jì)的兩種驅(qū)動系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中出現(xiàn)的問題,研究新的驅(qū)動方法,研制相應(yīng)的驅(qū)動系統(tǒng),有效地改善了流量計(jì)的驅(qū)動特性。針對模擬驅(qū)動系統(tǒng)在氣液兩相流發(fā)生時流量管發(fā)生停振的問題,分析了導(dǎo)致流量管停振的真正原因。在此基礎(chǔ)上,重新設(shè)計(jì)了模擬驅(qū)動電路的結(jié)構(gòu),并進(jìn)行理論分析和仿真。分析和仿真結(jié)果表明,在氣液兩相流發(fā)生時,新型模擬驅(qū)動電路可以維持流量管振動;在氣液兩相流結(jié)束時,它能夠保證流量管快速地恢復(fù)到最佳振動幅值。進(jìn)行了原有模擬驅(qū)動電路和新型模擬驅(qū)動電路在持續(xù)氣液兩相流下和流型頻繁切換下的驅(qū)動特性對比實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,新型模擬驅(qū)動電路具有更好的驅(qū)動特性。針對數(shù)字驅(qū)動系統(tǒng)在流型頻繁切換時流量管出現(xiàn)振動幅值過低和大幅度超調(diào)的問題,根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),分析了原有驅(qū)動控制方法的不足,分別提出了變驅(qū)動周期方法和變積分限幅值方法,并在所研制的變送器中實(shí)時實(shí)現(xiàn),進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。驅(qū)動控制方法改進(jìn)前后的驅(qū)動特性對比實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,變驅(qū)動周期方法可... 

【文章來源】：合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．２傳感器結(jié)構(gòu)示意圖??

??計(jì)特點(diǎn)進(jìn)行說明。如圖１．２和１．３所示，基本上包含了三大管型的科氏質(zhì)量流量??計(jì)，其中，圖１．２所示的為微彎管，圖１．３?（ａ）、（ｂ）和（ｃ）所示的分別為??Ｑ型彎管、Ｕ型彎管和Ｂ型彎管，為圖１．３?（ｄ）所示的為直管。彎管、微??彎管和直管式科氏質(zhì)量流量計(jì)的特性和優(yōu)缺點(diǎn)如表１．１所示［７＿９］。??Ａ?、?／Ｗ＼??Ｏ?ＩＴ??置－?－ｆｅ＊－??（ａ）?（ｂ）??（ｃ）?（ｄ）??圖１．３科氏質(zhì)量流量計(jì)流量管形狀??Ｆｉｇ?１．３?Ｔｈｅ?ｓｈａｐｅ?ｏｆ?Ｃｏｒｉｏｌｉｓ?ｆｌｏｗ?ｔｕｂｅ??表Ｕ不同管型的科氏質(zhì)量流量計(jì)特性對比??Ｔａｂ?１．１?Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ?ｏｆ?Ｃｏｒｉｏｌｉｓ?ｍａｓｓ?ｆｌｏｗ?ｍｅｔｅｒ?ｗｉｔｈ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｔｕｂｅ?ｔｙｐｅｓ??＾特性?優(yōu)點(diǎn)?缺點(diǎn)??固有振動頻率較低?Ｉ議卜體積較大＇不??彎管?（７０－１５０ＨＺ），兩路拾振線圈?利于安裝、并??輸出時間差較大，為毫秒級?＾?且容易堵塞??信號檢測和處理的難度介于彎管??微彎管?特性介于二者之間?和直管之間，體積較為緊湊，安???裝難￥較小???固棚義Ｍ?結(jié)構(gòu)緊湊、體｜信號檢測和處??直管?（７００？１０００Ｈｚ），兩路拾振線積小、容易安??圈輸出時間差小，為微秒級?裝清洗?????１．２．２科氏質(zhì)量流量計(jì)的工作原理??科氏質(zhì)量流量計(jì)是依據(jù)科里奧利力的原理設(shè)計(jì)的。在１９世紀(jì)３０年代中期

質(zhì)點(diǎn)做的是曲線運(yùn)動，因此，該質(zhì)點(diǎn)除了受到牽引作用引起的慣性力外，還受到??另一個力的作用，該力就是科氏力。??如圖１．４所示，管道以角速度為Ｇ）繞著一個固定點(diǎn)旋轉(zhuǎn)，其內(nèi)部有一個以速??度Ｖ做徑向勻速運(yùn)動的質(zhì)點(diǎn)，設(shè)其質(zhì)量為Ａｍ，該質(zhì)點(diǎn)同時受到徑向加速度和??科氏加速度＜３，的作用：??ａｒ?＝?＼〇＾?ｒ?（１．１）??ａ（?－?＼２（〇?ｘ?ｖ｜?（１．２）??科氏加速度４來自于科氏力，其大小為：??ＡＦ，２—?（１３）??－Ｆ－＾—稱－．．－１??ｉ（?ｒ?丨?ｌ／??圖１．４科氏力的產(chǎn)生原理??Ｆｉｇ?１．４?Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ?ｏｆ?Ｃｏｒｉｏｌｉｓ?ｆｏｒｃｅ??在科氏質(zhì)量流量計(jì)工作的時候，流量管受到變送器驅(qū)動信號的作用，并非進(jìn)??行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，而是在固定頻率下作簡諧振動，流量管的具體受力分析如圖１．５所??＇０??圖１．５流量管受力分析??Ｆｉｇ?１．５?Ｆｏｒｃｅ?ａｎａｌｙｓｉｓ?ｏｆ?ｆｌｏｗｔｕｂｅ??４??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[3]科氏質(zhì)量流量計(jì)測量含氣液體流量的方法與實(shí)現(xiàn)[J]. 陶波波,侯其立,石巖,任東順,徐科軍.  儀器儀表學(xué)報(bào). 2014(08)
[4]面向微彎型科氏質(zhì)量流量計(jì)的高精度過零檢測算法實(shí)現(xiàn)[J]. 劉翠,侯其立,熊文軍,徐科軍,石巖,方敏,蔣榮慰,陶波波.  電子測量與儀器學(xué)報(bào). 2014(06)
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[6]科氏質(zhì)量流量計(jì)全數(shù)字閉環(huán)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)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(bào). 2011(07)
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[8]科氏質(zhì)量流量計(jì)的3種驅(qū)動方法研究[J]. 李苗,徐科軍,朱永強(qiáng),侯其立,李葉.  計(jì)量學(xué)報(bào). 2011 (01)
[9]基于TMS320F28335的高精度科氏質(zhì)量流量變送器研制[J]. 侯其立,徐科軍,李葉,朱永強(qiáng),李苗.  儀器儀表學(xué)報(bào). 2010(12)
[10]面向時變的科里奧利質(zhì)量流量計(jì)信號的處理方法研究與實(shí)現(xiàn)[J]. 李葉,徐科軍,朱志海,朱永強(qiáng),侯其立.  儀器儀表學(xué)報(bào). 2010(01)

碩士論文
[1]數(shù)字式科氏質(zhì)量流量變送器硬件研制[D]. 朱永強(qiáng).合肥工業(yè)大學(xué) 2010
[2]科里奧利質(zhì)量流量計(jì)一次儀表建模與流量管幅值控制方法研究[D]. 李祥剛.合肥工業(yè)大學(xué) 2009



本文編號：3133200