超聲波氣體流量計(jì)具有測(cè)量精度高、重復(fù)性好、量程比寬、壓力損耗少等優(yōu)點(diǎn),因而獲得越來越廣泛的關(guān)注和應(yīng)用。根據(jù)聲道數(shù)的不同,超聲波氣體流量計(jì)可分為單聲道和多聲道。與單聲道相比,多聲道超聲波氣體流量計(jì)能有效降低管道內(nèi)氣流流速分布不均帶來的影響,具有測(cè)量精度高,抗干擾能力強(qiáng),適用于大口徑流量測(cè)量等優(yōu)點(diǎn),現(xiàn)已越來越多地應(yīng)用于天然氣貿(mào)易計(jì)量領(lǐng)域。由于我國(guó)在多聲道超聲波氣體流量計(jì)方面的研究起步較晚,目前仍存在種種技術(shù)難題有待解決。本文針對(duì)多聲道超聲波氣體流量測(cè)量的若干個(gè)問題進(jìn)行研究,主要包括傳感器設(shè)計(jì)、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、聲道故障診斷和補(bǔ)償以及實(shí)驗(yàn)測(cè)試等。重點(diǎn)研究了雙聲道和四聲道超聲波氣體流量計(jì),通過選取合適的聲道布置方案和流量積分方法,力圖克服不同流場(chǎng)情況下流速分布對(duì)測(cè)量的影響,提高超聲波氣體流量計(jì)的性能。本文的主要工作和創(chuàng)新點(diǎn)如下:(1)針對(duì)不同管徑下的氣體流量測(cè)量,設(shè)計(jì)了兩種不同聲道布置的多聲道超聲波氣體流量測(cè)量傳感器,即雙聲道"Z+V"型和四聲道"X+X"型,并研究確定了兩種多聲道傳感器所采用的流量積分方法。(2)完成了超聲波發(fā)射電路、超聲波接收電路、多聲道切換電路的設(shè)計(jì)和系統(tǒng)總體調(diào)試,并基于模型擬合...

【文章頁(yè)數(shù)】：88 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    本章主要內(nèi)容
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究綜述
    1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容
    1.4 本章小結(jié)
第二章 文獻(xiàn)綜述
    本章主要內(nèi)容
    2.1 超聲波氣體流量測(cè)量方法
        2.1.1 傳播時(shí)間法
        2.1.2 互相關(guān)法
        2.1.3 波束偏移法
    2.2 超聲波信號(hào)處理方法
        2.2.1 渡越時(shí)間測(cè)量方法
        2.2.2 噪聲抑制方法
    2.3 管道內(nèi)氣體流場(chǎng)分布
        2.3.1 充分發(fā)展的層流速度分布
        2.3.2 充分發(fā)展的紊流速度分布
    2.4 本章小結(jié)
第三章 多聲道超聲波氣體流量測(cè)量方案設(shè)計(jì)
    本章主要內(nèi)容
    3.1 引言
    3.2 超聲波氣體流量計(jì)聲道布置方式
        3.2.1 單聲道布置方式
        3.2.2 多聲道布置方式
    3.3 多聲道超聲波氣體流量計(jì)流量積分方法
        3.3.1 雙聲道"Z+V"型流量積分方法
        3.3.2 四聲道"X+X"型流量積分方法
    3.4 多聲道超聲波氣體流量測(cè)量傳感器設(shè)計(jì)
        3.4.1 超聲波換能器的選擇
        3.4.2 傳感器管段設(shè)計(jì)
    3.5 本章小結(jié)
第四章 多聲道超聲波氣體流量測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    本章主要內(nèi)容
    4.1 系統(tǒng)總體硬件設(shè)計(jì)
    4.2 超聲波發(fā)射電路設(shè)計(jì)
    4.3 超聲波接收電路設(shè)計(jì)
    4.4 切換電路設(shè)計(jì)
    4.5 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
        4.5.1 下位機(jī)軟件設(shè)計(jì)
        4.5.2 數(shù)據(jù)處理
    4.6 本章小結(jié)
第五章 聲道故障診斷及補(bǔ)償方法研究
    本章主要內(nèi)容
    5.1 引言
    5.2 聲道故障診斷
    5.3 補(bǔ)償方法研究
    5.4 本章小結(jié)
第六章 多聲道超聲波氣體流量測(cè)量系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)研究
    本章主要內(nèi)容
    6.1 流量實(shí)驗(yàn)
        6.1.1 雙聲道"Z+V"型超聲波氣體流量計(jì)標(biāo)定實(shí)驗(yàn)
        6.1.2 四聲道"X+X"型超聲波氣體流量計(jì)標(biāo)定實(shí)驗(yàn)
    6.2 誤差分析
    6.3 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)介
攻讀碩士學(xué)位期間所取得的科研成果



本文編號(hào)：3801460