氣體超聲波流量計(jì)是一種新型的電子流量測量儀器,具有精度測量高、無壓損、自診斷功能等優(yōu)勢,相比機(jī)械式流量計(jì)其在氣體計(jì)量領(lǐng)域的優(yōu)勢逐漸突顯。然而國內(nèi)流量計(jì)的發(fā)展歷程很短,計(jì)量精度方面劣勢明顯,國外流量計(jì)占領(lǐng)了國內(nèi)各大燃?xì)馐袌鍪沟帽就疗髽I(yè)發(fā)展緩慢。因此提高流量計(jì)的測量技術(shù)是當(dāng)前首要任務(wù)。本文是基于時(shí)差法工作原理,分析溫度壓力等因素對(duì)氣體超聲波流量計(jì)的影響,提高流量計(jì)測量精度。首先,論文對(duì)流量計(jì)的測量技術(shù),工作原理及主要誤差影響因素進(jìn)行詳細(xì)介紹。引入改進(jìn)型時(shí)差法計(jì)量算法消除因溫度壓強(qiáng)波動(dòng)引起的信號(hào)速度的變化對(duì)流量測量的影響;并分析了機(jī)械因素、電路因素與流場因素對(duì)氣體流量計(jì)量的影響,并采用相應(yīng)的措施減少這些因素帶來的誤差。其次,本文對(duì)超聲波信號(hào)在不同環(huán)境下的衰減特性進(jìn)行分析,設(shè)計(jì)多閾值比較電路判斷信號(hào)大小;并且運(yùn)用帶通濾波與自動(dòng)增益放大技術(shù)對(duì)信號(hào)進(jìn)行過濾與動(dòng)態(tài)放大;最后結(jié)合高精度時(shí)間測量芯片TDC-GP22對(duì)信號(hào)的發(fā)射與接收進(jìn)行計(jì)時(shí)。整個(gè)設(shè)計(jì)在很大程度上解決了信號(hào)幅值衰減引起的錯(cuò)檢問題。另外在流量計(jì)中加入AGA10聲速計(jì)算模型,對(duì)該模型進(jìn)行編寫與優(yōu)化并提出滿足超聲波流量計(jì)工作頻率與精度的新模型,... 

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
引言
1 緒論
    1.1 課題的研究背景及意義
    1.2 超聲波流量計(jì)的發(fā)展及現(xiàn)狀
    1.3 課題的研究背景
    1.4 論文的結(jié)構(gòu)組織安排
2 時(shí)差法氣體超聲波流量計(jì)
    2.1 時(shí)間測量方法及原理
        2.1.1 傳統(tǒng)測量算法的改進(jìn)
        2.1.2 基于回波法測量方法
    2.2 流量測量精度的影響因素分析
        2.2.1 機(jī)械因素的影響
        2.2.2 電子因素的影響
        2.2.3 流場因素的影響
    2.3 流速分布研究
        2.3.1 層流流速
        2.3.2 紊流流速
        2.3.3 流速修正系數(shù)
    2.4 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案
    2.5 本章小結(jié)
3 信號(hào)接收處理與補(bǔ)償
    3.1 回波信號(hào)的檢測
        3.1.1 換能器信號(hào)模型
        3.1.2 濾波電路設(shè)計(jì)
        3.1.3 信號(hào)放大與多閾值檢測
    3.2 高精度時(shí)間測量
        3.2.1 傳統(tǒng)計(jì)時(shí)測量原理
        3.2.2 TDC-GP22高精度時(shí)間測量
        3.2.3 TDC-GP22硬件電路與工作過程
    3.3 AGA10聲速補(bǔ)償
        3.3.1 聲速計(jì)算模型
        3.3.2 流量計(jì)的自檢驗(yàn)
        3.3.3 溫壓補(bǔ)償功能的軟件濾波
        3.3.4 信號(hào)壞點(diǎn)剔除與糾正
        3.3.5 聲道距離的在線測量
    3.4 AGA10算法簡化
    3.5 本章小結(jié)
4 流量轉(zhuǎn)換與壓縮因子
    4.1 工況體積與標(biāo)況體積
    4.2 壓縮因子計(jì)算模型
        4.2.1 AGA8-92DC
        4.2.2 SEGRG-88
    4.3 AGA8-92DC算法優(yōu)化
        4.3.1 算法編寫優(yōu)化
        4.3.2 求解優(yōu)化
        4.3.3 結(jié)果的擬合
    4.4 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
    5.1 論文總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄A 氣體超聲波流量計(jì)檢定合格證書
附錄B 流量計(jì)實(shí)物圖
在學(xué)研究成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]超聲波流量計(jì)精度的溫壓補(bǔ)償[J]. 王森,楊鳴.  數(shù)據(jù)通信. 2016(05)
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[3]全球流量計(jì)行業(yè)特點(diǎn)及市場競爭分析[J]. 李定川.  智慧工廠. 2016 (01)
[4]我國天然氣流量計(jì)量技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢分析[J]. 蘇毅,駱科東.  石油管材與儀器. 2015(05)
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[6]淺談氣體超聲波流量計(jì)換能器性能下降對(duì)天然氣計(jì)量的影響[J]. 喻勇,石曉櫳,馮玉.  價(jià)值工程. 2015(21)
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博士論文
[1]基于時(shí)差法氣體超聲波流量計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 王雪峰.大連理工大學(xué) 2011

碩士論文
[1]用于氣體超聲波流量計(jì)的積算儀研發(fā)[D]. 饒俊華.浙江大學(xué) 2015
[2]時(shí)差法超聲波流量計(jì)產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 張賢雨.重慶理工大學(xué) 2014
[3]基于時(shí)差法的單聲道氣體超聲波流量計(jì)的研究[D]. 危鄂元.浙江大學(xué) 2014
[4]基于超聲波的流量檢測技術(shù)研究[D]. 黃艷芝.西安石油大學(xué) 2013
[5]基于TDC-GP21型超聲波流量計(jì)的開發(fā)與研究[D]. 梅海舟.華南理工大學(xué) 2012
[6]流量計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)與研發(fā)[D]. 姚偉江.浙江大學(xué) 2011
[7]基于MSP430系列單片機(jī)氣體流量積算儀的研究[D]. 趙欣華.天津大學(xué) 2010
[8]流量計(jì)遠(yuǎn)程維護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[D]. 劉驁.浙江大學(xué) 2007
[9]時(shí)差法超聲波流量計(jì)的研究[D]. 蘭純純.重慶大學(xué) 2006



本文編號(hào)：3728767