温压补偿对气体超声波流量计精度影响的研究
发布时间：2023-01-08 16:00
气体超声波流量计是一种新型的电子流量测量仪器,具有精度测量高、无压损、自诊断功能等优势,相比机械式流量计其在气体计量领域的优势逐渐突显。然而国内流量计的发展历程很短,计量精度方面劣势明显,国外流量计占领了国内各大燃气市场使得本土企业发展缓慢。因此提高流量计的测量技术是当前首要任务。本文是基于时差法工作原理,分析温度压力等因素对气体超声波流量计的影响,提高流量计测量精度。首先,论文对流量计的测量技术,工作原理及主要误差影响因素进行详细介绍。引入改进型时差法计量算法消除因温度压强波动引起的信号速度的变化对流量测量的影响;并分析了机械因素、电路因素与流场因素对气体流量计量的影响,并采用相应的措施减少这些因素带来的误差。其次,本文对超声波信号在不同环境下的衰减特性进行分析,设计多阈值比较电路判断信号大小;并且运用带通滤波与自动增益放大技术对信号进行过滤与动态放大;最后结合高精度时间测量芯片TDC-GP22对信号的发射与接收进行计时。整个设计在很大程度上解决了信号幅值衰减引起的错检问题。另外在流量计中加入AGA10声速计算模型,对该模型进行编写与优化并提出满足超声波流量计工作频率与精度的新模型,...
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
引言
1 绪论
1.1 课题的研究背景及意义
1.2 超声波流量计的发展及现状
1.3 课题的研究背景
1.4 论文的结构组织安排
2 时差法气体超声波流量计
2.1 时间测量方法及原理
2.1.1 传统测量算法的改进
2.1.2 基于回波法测量方法
2.2 流量测量精度的影响因素分析
2.2.1 机械因素的影响
2.2.2 电子因素的影响
2.2.3 流场因素的影响
2.3 流速分布研究
2.3.1 层流流速
2.3.2 紊流流速
2.3.3 流速修正系数
2.4 系统总体设计方案
2.5 本章小结
3 信号接收处理与补偿
3.1 回波信号的检测
3.1.1 换能器信号模型
3.1.2 滤波电路设计
3.1.3 信号放大与多阈值检测
3.2 高精度时间测量
3.2.1 传统计时测量原理
3.2.2 TDC-GP22高精度时间测量
3.2.3 TDC-GP22硬件电路与工作过程
3.3 AGA10声速补偿
3.3.1 声速计算模型
3.3.2 流量计的自检验
3.3.3 温压补偿功能的软件滤波
3.3.4 信号坏点剔除与纠正
3.3.5 声道距离的在线测量
3.4 AGA10算法简化
3.5 本章小结
4 流量转换与压缩因子
4.1 工况体积与标况体积
4.2 压缩因子计算模型
4.2.1 AGA8-92DC
4.2.2 SEGRG-88
4.3 AGA8-92DC算法优化
4.3.1 算法编写优化
4.3.2 求解优化
4.3.3 结果的拟合
4.4 本章小结
5 总结与展望
5.1 论文总结
5.2 展望
参考文献
附录A 气体超声波流量计检定合格证书
附录B 流量计实物图
在学研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]超声波流量计精度的温压补偿[J]. 王森,杨鸣. 数据通信. 2016(05)
[2]天然气用超声流量计声速检验软件及其应用[J]. 雷阳. 电子技术与软件工程. 2016(10)
[3]全球流量计行业特点及市场竞争分析[J]. 李定川. 智慧工厂. 2016 (01)
[4]我国天然气流量计量技术现状及发展趋势分析[J]. 苏毅,骆科东. 石油管材与仪器. 2015(05)
[5]一种气体超声波流量计信号处理方法研究[J]. 汪伟,徐科军,方敏,朱文姣,沈子文,王刚,王波. 电子测量与仪器学报. 2015(09)
[6]浅谈气体超声波流量计换能器性能下降对天然气计量的影响[J]. 喻勇,石晓栊,冯玉. 价值工程. 2015(21)
[7]噪声对超声波流量计的影响分析[J]. 刘兰慧,王亮. 煤气与热力. 2015(05)
[8]提高超声波流量计量精度的方法[J]. 王璐,段晨旭,高泉春,葛祖郁,徐丽平,段培永. 计算机系统应用. 2014(09)
[9]基于双阈值比较法超声波流量计信号处理[J]. 陈洁,余诗诗,李斌,樊辰阳. 电子测量与仪器学报. 2013(11)
[10]气体超声流量计远程诊断功能在中亚管道的应用[J]. 吴兆鹏,邓东花,柯琳,谭钰山. 油气储运. 2013 (04)
博士论文
[1]基于时差法气体超声波流量计的关键技术研究[D]. 王雪峰.大连理工大学 2011
硕士论文
[1]用于气体超声波流量计的积算仪研发[D]. 饶俊华.浙江大学 2015
[2]时差法超声波流量计产业化的关键技术研究[D]. 张贤雨.重庆理工大学 2014
[3]基于时差法的单声道气体超声波流量计的研究[D]. 危鄂元.浙江大学 2014
[4]基于超声波的流量检测技术研究[D]. 黄艳芝.西安石油大学 2013
[5]基于TDC-GP21型超声波流量计的开发与研究[D]. 梅海舟.华南理工大学 2012
[6]流量计算机的设计与研发[D]. 姚伟江.浙江大学 2011
[7]基于MSP430系列单片机气体流量积算仪的研究[D]. 赵欣华.天津大学 2010
[8]流量计远程维护系统的设计[D]. 刘骜.浙江大学 2007
[9]时差法超声波流量计的研究[D]. 兰纯纯.重庆大学 2006
本文编号：3728767
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
引言
1 绪论
1.1 课题的研究背景及意义
1.2 超声波流量计的发展及现状
1.3 课题的研究背景
1.4 论文的结构组织安排
2 时差法气体超声波流量计
2.1 时间测量方法及原理
2.1.1 传统测量算法的改进
2.1.2 基于回波法测量方法
2.2 流量测量精度的影响因素分析
2.2.1 机械因素的影响
2.2.2 电子因素的影响
2.2.3 流场因素的影响
2.3 流速分布研究
2.3.1 层流流速
2.3.2 紊流流速
2.3.3 流速修正系数
2.4 系统总体设计方案
2.5 本章小结
3 信号接收处理与补偿
3.1 回波信号的检测
3.1.1 换能器信号模型
3.1.2 滤波电路设计
3.1.3 信号放大与多阈值检测
3.2 高精度时间测量
3.2.1 传统计时测量原理
3.2.2 TDC-GP22高精度时间测量
3.2.3 TDC-GP22硬件电路与工作过程
3.3 AGA10声速补偿
3.3.1 声速计算模型
3.3.2 流量计的自检验
3.3.3 温压补偿功能的软件滤波
3.3.4 信号坏点剔除与纠正
3.3.5 声道距离的在线测量
3.4 AGA10算法简化
3.5 本章小结
4 流量转换与压缩因子
4.1 工况体积与标况体积
4.2 压缩因子计算模型
4.2.1 AGA8-92DC
4.2.2 SEGRG-88
4.3 AGA8-92DC算法优化
4.3.1 算法编写优化
4.3.2 求解优化
4.3.3 结果的拟合
4.4 本章小结
5 总结与展望
5.1 论文总结
5.2 展望
参考文献
附录A 气体超声波流量计检定合格证书
附录B 流量计实物图
在学研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]超声波流量计精度的温压补偿[J]. 王森,杨鸣. 数据通信. 2016(05)
[2]天然气用超声流量计声速检验软件及其应用[J]. 雷阳. 电子技术与软件工程. 2016(10)
[3]全球流量计行业特点及市场竞争分析[J]. 李定川. 智慧工厂. 2016 (01)
[4]我国天然气流量计量技术现状及发展趋势分析[J]. 苏毅,骆科东. 石油管材与仪器. 2015(05)
[5]一种气体超声波流量计信号处理方法研究[J]. 汪伟,徐科军,方敏,朱文姣,沈子文,王刚,王波. 电子测量与仪器学报. 2015(09)
[6]浅谈气体超声波流量计换能器性能下降对天然气计量的影响[J]. 喻勇,石晓栊,冯玉. 价值工程. 2015(21)
[7]噪声对超声波流量计的影响分析[J]. 刘兰慧,王亮. 煤气与热力. 2015(05)
[8]提高超声波流量计量精度的方法[J]. 王璐,段晨旭,高泉春,葛祖郁,徐丽平,段培永. 计算机系统应用. 2014(09)
[9]基于双阈值比较法超声波流量计信号处理[J]. 陈洁,余诗诗,李斌,樊辰阳. 电子测量与仪器学报. 2013(11)
[10]气体超声流量计远程诊断功能在中亚管道的应用[J]. 吴兆鹏,邓东花,柯琳,谭钰山. 油气储运. 2013 (04)
博士论文
[1]基于时差法气体超声波流量计的关键技术研究[D]. 王雪峰.大连理工大学 2011
硕士论文
[1]用于气体超声波流量计的积算仪研发[D]. 饶俊华.浙江大学 2015
[2]时差法超声波流量计产业化的关键技术研究[D]. 张贤雨.重庆理工大学 2014
[3]基于时差法的单声道气体超声波流量计的研究[D]. 危鄂元.浙江大学 2014
[4]基于超声波的流量检测技术研究[D]. 黄艳芝.西安石油大学 2013
[5]基于TDC-GP21型超声波流量计的开发与研究[D]. 梅海舟.华南理工大学 2012
[6]流量计算机的设计与研发[D]. 姚伟江.浙江大学 2011
[7]基于MSP430系列单片机气体流量积算仪的研究[D]. 赵欣华.天津大学 2010
[8]流量计远程维护系统的设计[D]. 刘骜.浙江大学 2007
[9]时差法超声波流量计的研究[D]. 兰纯纯.重庆大学 2006
本文编号：3728767
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