收藏本站
《浙江大学》 2010年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于临界折射纵波和表面波的压力容器压力测量方法研究

凌张伟  
【摘要】:压力容器广泛应用于现代工业中,为了保证其有效而安全地运行,需要测量和监控容器内的压力值。传统的压力测量方法大多需要在压力容器壁上开孔引压,这将引起所开孔区域的应力集中,给容器运行和维护带来安全隐患。因此有必要研究一种不需开孔的非侵入式压力检测方法。超声波在介质中的传播速度与介质的应力和温度有关。研究表明,基于表面波的压力容器压力测量方法是可行的。但是仅采用表面波,该种压力测量方法难以应用于球形压力容器等对象。本文提出了基于超声临界折射纵波和表面波的压力测量方法。分别建立了临界折射纵波和表面波的传播时间变化量与容器内压力、温度的关系模型。在此基础上,提出了两波参比式压力测量方法;提出了基于零相位数字滤波器的互相关时延估计方法。本文的主要研究成果和创新点如下: (1)推导了临界折射纵波和表面波的传播时间变化量与容器内压力、温度之间的关系模型。详细分析了应力、温度这两个主要因素对超声波波速和超声传播距离的影响,结合圆柱形压力容器与球形压力容器的应力分布特点,经过适当的简化处理,建立了这两类容器中临界折射纵波和表面波的传播时间变化量与压力、温度的关系模型。在此基础上,为了降低温度的影响,提出了两波参比式压力测量模型。 (2)提出了基于零相位数字滤波器的广义互相关时延估计方法,提高了互相关时延估计的精度。由于超声信号中包含有相关的噪声成分,因此需要对超声信号进行预先滤波处理。针对普通数字滤波器会造成信号相位失真的问题,提出采用零相位滤波器对信号进行滤波处理。比较了基于零相位滤波器和基于希尔伯特黄变换这两种广义互相关时廷估计方法的性能,比较结果表明基于零相位滤波器的时廷估计方法具有良好的稳定性和可靠性,而且更加简单快速。 (3)设计了一种复合探头,可用于临界折射纵波和表面波的激发与接收。比较了复合探头和普通商用超声波探头的温度稳定性,实验结果表明复合探头组的温度稳定性要优于普通临界折射纵波和表面波探头组的温度稳定性。采用复合探头组进行参比式压力测量,有利于降低温度变化不均匀给压力测量带来的误差,并且可以减少探头数量,使得测量过程更加简单。 (4)以水压力罐和气稳压罐为实验对象,采用临界折射纵波和表面波,进行了参比式压力测量实验研究。实验结果表明,测量模型正确,采用参比式测量方法可以有效降低温度对压力测量的影响,压力测量结果具有良好的精度。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TH49

手机知网App
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 柴占峰;尹永亮;;热控仪表管路施工过程中的质量控制[J];设备管理与维修;2011年09期
2 ;产品推荐[J];现代制造;2010年40期
3 肖延哲;;浅谈压力表的使用及检定[J];计量与测试技术;2011年06期
4 朱珊;李燕;高波;;基于人体着装的压力分布研究综述与剖析[J];机电产品开发与创新;2011年04期
5 杜巍;刘福水;乔葳蕤;;发火顺序对增压柴油机进气不均匀性影响的研究[J];内燃机工程;2011年04期
6 杨伟新;张晓森;;基于DSP的空气压缩机示功图测试系统设计[J];工业仪表与自动化装置;2011年04期
7 ;[J];;年期
8 ;[J];;年期
9 ;[J];;年期
10 ;[J];;年期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张永存;程厚梅;张然;邢汉奇;李晨;杜少睿;陈柳生;;先进的光学压力测量技术[A];钱学森技术科学思想与力学论文集[C];2001年
2 张永存;程厚梅;张然;邢汉奇;李晨;杜少睿;陈柳生;;光学压力测量技术的应用与开发研究[A];全国低跨超声速空气动力学文集第一卷(2001年)[C];2001年
3 杜书利;崔耀华;孙晓全;;传压介质高度差对压力测量的影响及修正[A];压力计量服务和测试技术研讨会论文集[C];2003年
4 国凤林;;浸液压电介质中表面波的传播[A];中国力学学会学术大会'2005论文摘要集(下)[C];2005年
5 孙延鹏;刘公望;张芝贤;徐宏宇;;一种提高在宽温条件下压力测量精度的方法[A];第六届全国信息获取与处理学术会议论文集(2)[C];2008年
6 余尚江;曾辉;杨吉祥;;PVDF压力传感器在钻地弹聚集爆炸效应模拟试验研究中应用[A];第二届全国爆炸力学实验技术交流会论文集[C];2002年
7 苏恺之;刘瑞民;裴玉珍;李桂荣;;孔隙水压力测量——一种新的前兆观测方法[A];中国地震学会第五次学术大会论文摘要集[C];1994年
8 朱作云;李跃进;杨银堂;柴常春;贾护军;韩小亮;王文襄;刘秀娥;王麦广;;SiC薄膜高温压力传感器[A];2000全国力学量传感器及测试、计量学术交流会论文集[C];2000年
9 张孝棣;贾元胜;马洪志;肖亚克;;光学压敏涂料测压技术开发[A];全国低跨超声速空气动力学文集(第二卷)[C];2003年
10 张从和;孟念湘;;大温变速率压力测量传感器技术[A];中国工程物理研究院科技年报(1998)[C];1998年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报特约记者 刘 军 兰小红;大山深处的“攀登者”[N];大众科技报;2005年
2 王娅莉;促进消毒灭菌市场规范[N];中国质量报;2005年
3 刘泉;79岁卢世璧院士第四次参加抗震救灾[N];科技日报;2008年
4 周春雨;MICONEX2004展开国际较量[N];中国贸易报;2004年
5 王繁泓;耐高温压力传感器研制成功[N];中国化工报;2004年
6 李旭峰;一航太航以自主创新发展传感技术[N];中国航空报;2006年
7 吴海瀛;世界水银需求锐减[N];中国有色金属报;2006年
8 彭继超;“两弹”功勋王淦昌[N];大众科技报;2004年
9 范高明;科技撑起广安一片晴空[N];中国高新技术产业导报;2004年
10 唐华淼 编译;厚度不足0.3mm的压力传感器[N];电子报;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 凌张伟;基于临界折射纵波和表面波的压力容器压力测量方法研究[D];浙江大学;2010年
2 张向东;光纤光栅传感技术及在油气井中的应用研究[D];中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所);2004年
3 李卓;微细通道内单相和两相阻力损失特性的研究[D];北京工业大学;2007年
4 林韶峰;基于超声波的非侵入式压力测量方法研究[D];浙江大学;2005年
5 贺庆;基于表面波的薄壁容器压力测量方法[D];浙江大学;2007年
6 吴江涛;高精度流体热物性测试实验系统的研制及二甲醚热物理性质的研究[D];西安交通大学;2003年
7 申人升;FBG的金属化封装及其传感应用技术研究[D];大连理工大学;2008年
8 李斌;等离子体微波特性及微波诊断方法研究[D];中国科学技术大学;2010年
9 李有权;基于电磁带隙结构的隐身技术研究及其在天线阵中的应用[D];国防科学技术大学;2010年
10 戴永;基于激光超声检测金属材料表面缺陷的数值模拟[D];江苏大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 单兴锰;LSAWs技术无损表征互连薄膜机械强度与界面粘附性的研究[D];天津大学;2012年
2 崔淑琴;智能压力传感器的研究与设计[D];哈尔滨理工大学;2005年
3 王刚;压力传感器校准和测控系统研究[D];四川大学;2005年
4 尹铁男;超急速爆发沸腾实验研究[D];中国科学院研究生院(工程热物理研究所);2008年
5 邵进魁;多点压力自动监测系统的研究与设计[D];华中科技大学;2005年
6 夏婉莹;压敏漆压力测量系统设计[D];长春理工大学;2009年
7 王丹;光纤光栅压力与温度双参量传感器的研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
8 高俊;铁路扳道装置压力监控系统的研究与设计[D];武汉理工大学;2005年
9 程孝玉;磁电弹性材料层状结构中Rayleigh波[D];宁波大学;2009年
10 宋薇;C8051F040单片机系统设计及其在鞋靴压力测量中的应用[D];北京服装学院;2008年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026