熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)能簡(jiǎn)化核電儀控測(cè)量系統(tǒng),提高核電站運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)的缺陷在于:溫度、濕度、流場(chǎng)流速分布以及包括導(dǎo)熱系數(shù)、粘度、密度在內(nèi)的氣體物性參數(shù)的變化均會(huì)對(duì)流量計(jì)的測(cè)量精度造成影響。本文立足于某核電廠熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)國(guó)產(chǎn)化聯(lián)合研發(fā)項(xiàng)目,針對(duì)溫度、濕度以及流速分布的變化對(duì)熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)的測(cè)量影響,提出了提升其性能的有效方法。本文的主要工作和創(chuàng)新點(diǎn)如下:1)全面了解了當(dāng)前核電廠使用流量計(jì)的種類(lèi)、原理及其特點(diǎn),以流體力學(xué)和傳熱學(xué)為基礎(chǔ),研究分析了熱式氣體質(zhì)量流量測(cè)量的工作原理;2)提出了一種溫度補(bǔ)償方法,該方法通過(guò)構(gòu)建熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)特性多項(xiàng)式數(shù)學(xué)模型,基于模型對(duì)流量計(jì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行最小二乘擬合,獲得氣溫與流量計(jì)特性曲線系數(shù)的函數(shù)關(guān)系,完成溫度補(bǔ)償。該方法在原有模擬電路溫度補(bǔ)償?shù)幕A(chǔ)上進(jìn)一步減小了溫度對(duì)測(cè)量精度的影響。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)試證明該方法能有效提升流量計(jì)的測(cè)量精度;3)提出了一種基于改進(jìn)PSO-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的熱式氣體質(zhì)量流量測(cè)量溫濕度補(bǔ)償方法,測(cè)試實(shí)驗(yàn)表明,該方法能同時(shí)補(bǔ)償溫度和濕度對(duì)流量測(cè)量的影響,提高流量測(cè)量的精度;4)提出了一種基于最小均方誤差自適... 

【文章來(lái)源】：山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：84 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－１層流和揣流的流速分布??

第２章熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)的理論知識(shí)與原理??Ｖ０??Ｒ２?Ｒ１??Ｊ?Ｕ?Ｖｃｃ??氣流?人￥?ＲＷ???＇?Ｔ?Ｔ?＾??＇…一＂—］??廠１?Ｔ??丄?ＧＮＤｌ??圖２－２傳感器驅(qū)動(dòng)電路示意圖??２．２．３傳感器探頭??熱式質(zhì)量流量傳感器探頭主要有以下三種形式［５２】：??１）熱線式：通常將熱電阻做成線狀，由于其本身的機(jī)械強(qiáng)度較低，電流承??載能力較弱，且無(wú)法在帶顆粒物的流體中工作，目前在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用逐漸減少；??２）熱膜式：該種探頭是將熱電阻做成了片狀，其性能優(yōu)異，響應(yīng)速度快，??靈敏度高，但其制作工藝復(fù)雜，成本較高；??３）熱電阻式：普通熱電阻形狀，測(cè)量精度高，穩(wěn)定性和適應(yīng)性強(qiáng)，性?xún)r(jià)比??高，應(yīng)用較多的為鉑熱電阻和銅熱電阻。??基于流量計(jì)設(shè)計(jì)需求的高精度、高耐壓力的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用條件等多方面因素的綜??合考慮，本課題選用鉬熱電阻探頭。鉑電阻探頭為正溫度系數(shù)熱敏電阻傳感器，??具有尺寸孝成本低、抗震性能好、測(cè)溫范圍寬、精度高、性能穩(wěn)定等特點(diǎn)，且??鉑電阻的溫度－阻值響應(yīng)曲線呈線性關(guān)系［１２］。??以ＰＴ１００鉑電阻為例，其溫度－阻值特性如下式所示：??＼ｍｘ［＼?＋ＡＴ＋?ＢＴ２＋ＣＴ＼Ｔ－＼?００）］?，－２００°Ｃ?＜ｔ＜ｏ°ｃ?，?、??Ｒｐｒ＾ａｏ?＝?｛?，?（２－１１）??［ｌ?ＯＯｘ?（１?＋?＾?ｒ?＋?ＢＴ２?），０°Ｃ?＜Ｔ＜?８５０°Ｃ??式中，３?＝?０．０３９０８０２，?ＳＳ５．８ＸＫＴ６，?Ｃ?＝?４．２７３５ｘｌ〇－ｎ，可見(jiàn)ＰＴ１００在０？２００°Ｃ??之間的線性度較好，可將其阻值表達(dá)式近似簡(jiǎn)化為線性關(guān)系式：??／？ｍｏｏ?＝１００ｘ（ｌ?＋?＾

山東大學(xué)碩士學(xué)位論文??為了滿足流量計(jì)對(duì)核電廠復(fù)雜環(huán)境的適應(yīng)性和可靠性，鉑電阻傳感器探頭直??接封裝在不銹鋼３１６Ｌ材料的棒狀防護(hù)管內(nèi)，同時(shí)采用灌封與焊接的雙重耐高壓??設(shè)計(jì)：探針內(nèi)部采用高壓固體填充方式，固化后使用高壓寬溫灌封膠將探針與底??座灌封成一體，再將灌封件與探頭外殼焊接，從而達(dá)到耐髙壓的效果，最高耐壓??３５ＭＰ。這樣一來(lái)既保證了高壓狀態(tài)下鉑電阻的正常工作，也避免了管道內(nèi)部惡??劣環(huán)境對(duì)鉑電阻的精度影響。傳感器探頭模型如圖２－３所示。??秦１，??圖２－３傳感器探頭模型圖??２．４本章小結(jié)??本章簡(jiǎn)述了部分流體流動(dòng)相關(guān)知識(shí)，并結(jié)合了傳熱學(xué)原理對(duì)熱式氣體質(zhì)量流??量計(jì)的工作原理進(jìn)行了描述，并根據(jù)設(shè)計(jì)需求確定了傳感器探頭的選型和設(shè)計(jì)。??１６??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)的設(shè)計(jì)[J]. 蘇燕云,孫明.  吉林化工學(xué)院學(xué)報(bào). 2020(03)
[2]CPR1000核島儀用壓縮空氣流量測(cè)量?jī)x表?yè)Q型研究及實(shí)踐[J]. 徐穎,許金泉,楊宗偉,于航.  自動(dòng)化儀表. 2019(10)
[3]熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)的設(shè)計(jì)與計(jì)算[J]. 黃延祿,李初陽(yáng),王慶標(biāo).  自動(dòng)化與儀表. 2019(05)
[4]基于PSO-RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的海戰(zhàn)場(chǎng)電磁態(tài)勢(shì)預(yù)測(cè)[J]. 楊潔,程曉健,穆彥斌.  現(xiàn)代電子技術(shù). 2019(03)
[5]中國(guó)核電發(fā)展現(xiàn)狀與展望[J]. 趙成昆.  核動(dòng)力工程. 2018(05)
[6]多傳感器數(shù)據(jù)的處理及融合[J]. 陳英,胡艷霞,劉元寧,朱曉冬.  吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(理學(xué)版). 2018(05)
[7]淺談流量?jī)x表的技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展方向[J]. 黃勝.  技術(shù)與市場(chǎng). 2018(03)
[8]熱式質(zhì)量流量計(jì)在核電儀用氣源管路中的應(yīng)用[J]. 趙先國(guó),張俊杰,鄭科.  自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用. 2018(02)
[9]發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣空氣流量計(jì)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 高惠芳,劉冬云,秦會(huì)斌,崔佳冬.  儀表技術(shù)與傳感器. 2017(12)
[10]流量?jī)x表的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J]. 趙廣闊.  當(dāng)代化工研究. 2017(06)

博士論文
[1]熱式氣體質(zhì)量流量測(cè)量方法及系統(tǒng)研究[D]. 趙偉國(guó).浙江大學(xué) 2009
[2]熱式氣體質(zhì)量流量測(cè)量及補(bǔ)償算法研究[D]. 張世榮.華中科技大學(xué) 2007
[3]粒子群算法及其應(yīng)用研究[D]. 雷開(kāi)友.西南大學(xué) 2006

碩士論文
[1]邊界層型熱式質(zhì)量流量計(jì)的設(shè)計(jì)與性能研究[D]. 李初陽(yáng).華南理工大學(xué) 2019
[2]熱式流量計(jì)的誤差分析及精度提升方法研究[D]. 袁琨翔.浙江大學(xué) 2015
[3]粒子群優(yōu)化算法的改進(jìn)及應(yīng)用[D]. 居鳳霞.華南理工大學(xué) 2014
[4]多傳感器最優(yōu)估計(jì)與融合算法[D]. 肖雷.西安電子科技大學(xué) 2009



本文編號(hào)：3212934