收藏本站
《东华理工大学》 2014年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

高速气体超声波流量计的研究

杨志辉  
【摘要】:在众多能源性气体得到广泛应用的今天,对这些能源性气体的计量引起了重大的关注,在这些气体采集、运输、应用、存储等过程中,基本上都是采用管道式传输方式,传输过程中需要众多的流量计对其进行监测。作为非接触式的超声波流量计具有对大管径、高速气体流量测量准确度高的独特优点,利用超声波来对气体流量进行测量的方法很早就得到应用,但是由于超声波的传播特性和测量环境的影响,在现场的测量结果尽不如人意。尤其是在高速气体流量测量中,气体流速对超声波的传播轨迹有很大的影响。本文通过对高速气体超声波流量计的测量原理进行详细分析,并在此基础上对超声波流量计算公式进行改进,消除声速对气体流量测量的影响,并根据超声波的传播特性及气体流量测量的技术指标完成对流量测量系统设备的选型。本文重点设计了基于MSP430F5438和TDC-GP2的时间测量系统以及基于TMS320F28335与步进电机的超声波自动校准系统,通过TMS320F28335对步进电机进行控制,使得换能器的接收端位置随着气体流速变化而随之变化,实现超声波换能器自动校准的目的。本文的主要工作包括:(1)首先是对高速气体超声波流量测量方法和原理进行分析,并对影响流量测量的各个因素进行分析,提出相应的解决思路,再通过流量测量的要求对测量方法进行选取以及对其测量设备进行选型;(2)基于TMS320F28335与步进电机的超声波自动校准系统的建立与实现,主要是用于对超声波换能器位置进行调节;(3)基于TDC-GP2的时差法高速气体超声波流量测量系统的设计,该系统主要是对超声波顺、逆流情况下的在管道气体中的传播时间进行测量,同时具备数据存储和可视化的人机界面等功能;(4)系统软件设计及数据处理分析,系统软件主要包括两个部分,分别是TMS320F28335步进电机控制模块和TDC-GP2的时间测量模块。本文对时差法高速气体超声波流量计进行研究,并构建了较完整的测量系统对管道中的气体流量进行测量,并将测量结果进行显示和存储。通过实验对本文设计的基于超声波自动校准的时差法流量计进行测试,该流量计具有稳定好、精度高等特点,能够对管道中气体的流量进行很好的监控。
【学位授予单位】:东华理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TH814.92

【共引文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 杨秋菊;;超声波流量检测新方法研究[J];煤炭技术;2013年06期
2 江杰;罗长海;;超声波流量计换能器参数的选择[J];自动化仪表;2012年10期
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘可薇;杜坚;;外夹式超声波流量计原理及应用[J];仪器仪表用户;2009年04期
2 徐春龙;胡卓蕊;田华;;压电超声换能器电端匹配电路研究[J];纺织高校基础科学学报;2007年02期
3 钱玉恒,王宏放,马德骥;FAT32文件系统浅析[J];信息技术;2000年05期
4 梁青阳;董庆伟;;超声波流量计不同运算方式对比分析[J];计测技术;2007年02期
5 潘继飞;姜秋喜;毕大平;;基于内插采样技术的高精度时间间隔测量方法[J];系统工程与电子技术;2006年11期
6 郭建中,林书玉,高伟;超声换能器电感电容匹配电路的改进[J];压电与声光;2005年03期
7 刘存,魏永广;时差法流量测量的温度补尝[J];仪器仪表与分析监测;1998年01期
8 王海军 ,安建平 ,卜祥元;基于TMS320LF2407A支持FAT32文件系统嵌入式软件的实现[J];电子设计应用;2003年06期
9 朱武,张佳民,金长善,蔡鹤皋;基于数字电感的压电换能器动态匹配的研究[J];应用声学;2000年02期
10 苏文;浅谈流量计的发展及现状[J];中国仪器仪表;2002年06期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘波,李宏运;能源计量及超声波流量计的应用[J];区域供热;2001年04期
2 余立川,孙江;超声波流量计在污水处理工艺中的应用[J];自动化与仪器仪表;2001年05期
3 董浩然;超声波流量计的选型及应用[J];工业计量;2002年02期
4 石利琴;超声波流量计的应用[J];计量技术;2002年04期
5 王秀瑛;超声波流量计的原理及应用[J];山西建筑;2002年04期
6 乐勇;超声波流量计在制盐生产中的应用[J];石油化工自动化;2002年06期
7 马文安;影响便携式超声波流量计测量精度的因素分析[J];太原科技;2002年01期
8 陈启兵;蒋日明;陈幸粟;;超声波流量计的安装和使用[J];工业计量;2002年S1期
9 郑宝昌,李培清,齐畅;超声波流量计双向流计量研究[J];工业用水与废水;2003年02期
10 陈晓燕,韩君,孔昭文,张沈彬;超声波流量计测量精度的修正与探讨[J];内蒙古电力技术;2003年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 何明武;张民理;;超声波流量计测量误差分析与校验[A];企业计量测试与质量管理——中国科协2005年学术年会论文集[C];2005年
2 白建华;刘福泉;;多普勒超声波流量计在宣钢红泥测量中的应用[A];河北冶金学会炼铁技术暨学术年会论文集[C];2006年
3 魏洁;;超声波流量计在流量计现场检测中的的应用[A];江苏省计量测试学会2006年论文集[C];2006年
4 邵起超;;浅谈超声波流量计在铁路给水中的运用[A];第十届中国科协年会中部地区物流产业体系建设论坛专辑[C];2008年
5 容显政;解禾;黄宇飞;;用于环保的超声波流量计[A];2000电子产品防护技术研讨会论文集[C];2004年
6 黄雪莲;;便携式双声道超声波流量计在线检测的常见问题[A];江苏计量测试学术论文集(2009)[C];2009年
7 刘连伟;黄艳;匡美珍;;三峡电厂超声波流量计介绍[A];中国水力发电工程学会电力系统自动化专委会2009年年会暨学术交流会论文集[C];2009年
8 周济人;杨华;成立;汤方平;;超声波流量计测试大型低扬程泵流量的模型试验[A];2009全国大型泵站更新改造研讨暨新技术、新产品交流大会论文集[C];2009年
9 刘季霖;胡亮;傅新;;基于使能窗技术的时差式超声波流量计[A];中国仪器仪表学会第十一届青年学术会议论文集[C];2009年
10 谢海;陈尚松;;超声波流量计中高精度时间测量技术研究[A];2009中国仪器仪表与测控技术大会论文集[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前9条
1 刘久光;华中输气攻克超声波流量计温度死机[N];中国石油报;2008年
2 郭志杰;美国通用公司气体超声波流量计进入中国[N];中国石油报;2006年
3 记者 罗建东 通讯员 王拥军;新型超声波流量计落户鄯善油田[N];中国石油报;2009年
4 大同市热力有限公司 梁文;超声波流量计在热力行业的应用[N];山西科技报;2003年
5 特约记者 南洁 通讯员 马瑾;苏里格气田首次应用气体超声波流量计[N];中国石油报;2011年
6 霍殿中;超声波流量计测量技术[N];中国水利报;2003年
7 ;十年磨一剑 建恒一飞冲天[N];民营经济报;2006年
8 刘红艳;石焦集团大井水实现远程监测[N];中国冶金报;2004年
9 记者 孙世超 通讯员 王金鹏;干部争相联系企业送服务[N];威海日报;2014年
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 鲍敏;影响气体超声波流量计计量精度的主要因素研究[D];浙江大学;2004年
2 王雪峰;基于时差法气体超声波流量计的关键技术研究[D];大连理工大学;2011年
3 刘永辉;圆管过渡区流速特性的研究[D];山东大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 何青;基于嵌入式系统的超声波流量计设计[D];武汉理工大学;2005年
2 陈静;超声波流量计的研制[D];西安科技大学;2004年
3 杨泽;非满管超声波流量计的研究[D];浙江大学;2015年
4 饶俊华;用于气体超声波流量计的积算仪研发[D];浙江大学;2015年
5 陈炜刚;气体超声波流量计非理想流场分析与补偿方法[D];浙江大学;2015年
6 黎裕熙;基于结构与流场分析的超声波流量计结构设计[D];浙江大学;2015年
7 曹译恒;多声道超声波流量计的设计与实验研究[D];河南工业大学;2015年
8 杨志辉;高速气体超声波流量计的研究[D];东华理工大学;2014年
9 郝晶;基于相关法超声波流量计的研究[D];中北大学;2009年
10 姜志成;超声波反射装置对超声波流量计内水流特性影响的研究[D];山东大学;2010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