网络型多声道超声波气体流量计设计与实验研究

发布时间：2024-02-26 03:32

　　超声波气体流量计由于具有测量精度高、非介入式测量等优点,广泛应用于天然气、煤气、油气等气体流量的测量中。根据声道数目划分,可将超声海流量计分为单声道流量计与多声道流量计。目前国内生产的超声波气体流量计,主要以单声道为主,技术成熟的多声道超声波气体流量计则比较稀缺。时差法超声波气体流量计是应用最多的流量计,其原理是通过测量超声波在气体中的顺、逆流渡越时间来获得气体的流速信息,从而获得气体的流量。根据时差法的测量原理,增加声程能有效提高渡越时间的测量精度。同时,采用高电压来激励超声换能器,能获得更强的超声波激励信号,增强信号的抗干扰能力,从而提高信噪比。基于以上两点原因,本文设计并制作了一台具有两个一次反射声道和两个二次反射声道的网络型四声道超声波气体流量计样机,并设计了对应的高压驱动电路模块来驱动超声换能器。此外,对设计的流量计样机性能进行了实验研究。本文的主要工作和创新点如下:1.基于反射式声道设计了一种网络型流量传感器。分别研究了超声波接收信号强度与激励电压和声程之间的关系,通过一次反射与二次反射实验,验证了设计具有反射式声道流量计的可行性。2.设计并制作了高压驱动电路模块。该高压驱...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图２．１时差法测量原理图??

?浙江大学硕士学位论文???一．＇?换能器Ｔ１?????管道７?换能器Ｔ２＾、少??图２．１时差法测量原理图??超声波在流体中传播的顺流渡越时间为：??ｔｄ＝＾－—?（２．１）??Ｃ?＋ｖｃｏｓ？??逆流渡越时间为：??Ｋ＝—－—?（２．２）??ｃ?—?ｖｃｏｓａ??式中，ｃ为超....

图２．２相关法测量原理图??

?第二章文献综述???Ｖ?Ｖ??发射换能器Ｔ１?ｊ?７：发射换能器Ｔ２??■４?？??ｖ?Ｌ???？??接收换能器Ｒ１?＝?＠接收换能器Ｒ２??图２．２相关法测量原理图??图２．２中，Ｔ１和Ｒ１是安装在管道上游的一对超声波换能器，Ｔ２和Ｒ２是安??装在管道下游的一对超声波换能器，....

图２．３多普勒法测量原理图??

?浙江大学硕士学位论文???换能器ｎ??夕换能器Ｔ２??图２．３多普勒法测量原理图??测量时，超声波换能器Ｔ１发射频率为＜的超声波脉冲，经管道中的固体颗??粒或气泡等杂质反射后变成频率为／２的超声信号被换能器Ｔ２接收。发射信号和??接收信号的频率和流体的流速相关，如式（２．９）所....

图２．４波束偏移法测量原理图??

??第二章文献综述???？??管道?—换能器Ｔ１??换能器Ｒ１?Ｌ＿?ｉｌ换能器Ｒ２??？?？??图２．４波束偏移法测量原理图??ｖ?＝?ｃ?ｔａｎ?６?（２．８）??波束偏移法测量气体流量时，由于受换能器灵敏度、超声波束宽度、信号强??度等因素的影响，测量精度比较低，因此适合应....

本文编号：3911264