基于时差法流量检测关键技术的研究

发布时间：2021-01-03 03:23

　　超声波流量计是非接触式仪表的一种,它既可以用于不同管径介质的流量的测量,又可以用于各种不易接触和观察介质的测量。超声波测量方式压损小、精度高,基本不受被测介质的各种参数干扰,尤其可以用于强腐蚀性、非导电性、放射性及易燃易爆介质的流量测量。现实应用于石油天然气、石油化工、水处理、食品饮料、制药、能源、冶金、纸浆造纸和建筑材料等行业。本文采用TDC-GP21进行超声波流量检测设备设计。TDC-GP21是ACAM公司推出的一款基于时差法的时间数字转换器,可同时测量流量以及温度,具有集成度高、一致性好、测量精度高等特点。本文将其运用在超声波流量计的设计中,使流量计具有更高精度和更大量程比。首先,对超声波流量检测理论进行了研究,研究了时差法流速测量的原理,对流速测量算法进行分析,建立了流量检测模型,并进行了相关的流体仿真;其次,分析了影响流量测量精度的几个主要因素,对不同温度下超声波传输速度、不同温度下水密度和温度对管体材质的影响进行了分析,运用修正系数补偿算法来提高流量计测量精度,通过减小最小流速,提高了测量量程比;最后,采用TDC-GP21芯片研制了超声波流量计样机,运用真空灌封等技术突破换... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：60 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

大口径对射型管道结构示意图

哈尔滨工业大学工程硕士学位论文动距离）加长，用于很好对模型进行分析。本文采用 SolidWorks 来设计基表的几何模型，将设计完毕的模型导入 Fluent 中，采用 Fluent 软件进行模型的建立与仿真，由图 2-5 模型可见，其中反射片的安装位置直接影响超声波信号传输的轨迹，超声波信号在流场中的传输轨迹不是理想型的直线传输，由此产生的偏差将由反射片安装的位置以及超声波换能器发射接收位置来弥补，进行优化设计。如图 2-5 所示：

哈尔滨工业大学工程硕士学位论文.3 计算模型设入口边界设定为速度入口条件即给定入口边界上的速度值，出口设出口，材料选择上由于不考虑传热问题，所以固体边界使用软件默认的流体选用水，为简化计算，设其为不可压牛顿流体的条件下建立网络模件整体的计算网格外，对于管段缩径阶管段，对换能器的切除部位、反射片，温度传感器都进行了网格的加密化处理，以得到质量更佳的，如图 2-6 与图 2-7 所示：

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
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本文编号：2954217