涡轮流量计在线监测系统的研究

发布时间：2017-10-17 08:03

  本文关键词：涡轮流量计在线监测系统的研究

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【摘要】：涡轮流量计是天然气贸易计量的重要仪表,其运行状态直接关系到商家与用户的根本利益。目前大多数的流量计在其有效使用期内会出现不同程度的问题,这些问题的存在使其计量误差增大,严重影响其正常工作。针对此问题,本文提出了一种在线监测方法并设计了一套适用于涡轮流量计的在线监测系统,该系统通过对采集到的物性参数信息进行分析,实现了涡轮流量计的在线状态监测,保证了流量计在其有效使用期内的测量准确度和安全性。本文的研究内容如下:首先研究了涡轮流量计的结构特点、工作原理、理论模型和特性曲线,分析了管道流体温度、压力和流量计压损对涡轮流量计测量精度的影响。在此基础上,获得了由流量计瞬时流量与温度、压力以及压损关系判断流量计是否正常运行的判别方法,然后进行了系统整体方案和系统相应软硬件模块的设计。在系统的设计中,研制了一套采用标准表法的流量实验装置,以实现对在线监测系统测量结果的测试和校验。系统硬件模块的设计包括控制器PLC及相关电路、脉冲处理电路等的设计,以实现各参数的数据采集。系统的软件设计,包括上位机软件的各界面设计和下位机PLC的软件设计,以实现系统最终的在线监测。实验研究表明:系统误差小于1%。该系统能实现涡轮流量计在线运行中的参数监测、数据实时显示与存储、故障预测及警报等功能,可以实现对涡轮流量计的在线监测。
【关键词】：涡轮流量计 在线监测 差压 流速
【学位授予单位】：中国计量大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH814
【目录】：

• 致谢5-6
• 摘要6-7
• Abstract7-13
• 1 绪论13-20
• 1.1 引言13-14
• 1.2 国内外研究现状14-18
• 1.3 本课题的研究内容与目的18-19
• 1.4 本课题的创新点19-20
• 2 在线监测方法及系统设计方案20-33
• 2.1 涡轮流量计的概述20-26
• 2.1.1 涡轮流量计的结构和工作原理20-22
• 2.1.2 涡轮流量计的理论模型和特性分析22-26
• 2.2 多参数测量分析26-28
• 2.2.1 流量测量数学模型26-27
• 2.2.2 差压测量数学模型27
• 2.2.3 温度和压力的影响27-28
• 2.3 在线监测方法28-31
• 2.4 在线监测系统的设计方案31-32
• 2.4.1 各类传感器的选型32
• 2.5 本章小结32-33
• 3 监测系统数据采集部分的设计33-40
• 3.1 总体设计33-34
• 3.2 PLC及相关模块34-36
• 3.3 脉冲处理模块36-38
• 3.3.1 双时间法原理36-37
• 3.3.2 脉冲处理电路37-38
• 3.4 模拟信号的采集38-39
• 3.5 本章小结39-40
• 4 监测系统软件设计40-50
• 4.1 上位机软件设计40-46
• 4.1.1 界面总体设计41-42
• 4.1.2 流量计参数设置模块42-43
• 4.1.3 测试流量点设置模块43
• 4.1.4 监测主界面43-45
• 4.1.5 数据查询界面45-46
• 4.2 下位机PLC软件设计46-49
• 4.2.1 程序初始化46
• 4.2.2 脉冲采集模块46-48
• 4.2.3 AD采集模块48-49
• 4.3 本章小结49-50
• 5 实验研究及数据分析50-61
• 5.1 实验装置设计50-53
• 5.2 被监测流量计特性研究53-55
• 5.3 实验研究与数据分析55-60
• 5.3.1 被测流量计数据分析56-59
• 5.3.2 DN50被测流量计测试故障分析59-60
• 5.4 本章小结60-61
• 6 总结和展望61-63
• 6.1 总结61-62
• 6.2 展望62-63
• 参考文献63-67
• 附录67-77
• 作者简介77

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本文编号：1047680