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压电涡街传感器特性参数分析仪器研究

穆双琴  
【摘要】:涡街流量计是20世纪60年代末期发展起来的一种较新型的流体振动式流量计。基于压电检测元件的诸多优点,应力式涡街流量计自20世纪70年代末期出现以来得到了迅猛发展。在我国,应力式涡街流量计产品占有较高的市场份额,成为涡街流量计的主导产品。但是目前压电涡街传感器的生产和使用中,没有一种简单有效的方法来检验传感器的质量和特性,本文为解决这个问题进行了分析与研究。 本文中首先简单介绍了涡街流量计的工作原理,介绍了压电涡街传感器的结构及优缺点,然后提出了应力式涡街传感器使用中对流量检测会产生影响的若干性能参数,包括:固有频率、灵敏度、死区特性、失真度和温度特性。设计了涡街传感器特性分析的硬件系统,并以NI公司的LabVIEW为平台设计了涡街传感器特性分析软件系统。最后对振动式传感器性能参数国家标准进行了探讨,从而为我国的传感器探头的性能测试提出初步的标准。本文具体研究内容如下: (1)设计一套产生交变升力的硬件系统和信号发生器,激励涡街传感器工作;设计检测涡街信号的硬件系统,获取涡街传感器对激励信号产生的输出数据。 (2)在对涡街传感器结构和工作原理以及实际应用中可能出现的问题进行分析的基础上,提出一系列可能影响涡街传感器测量精度的性能指标。 (3)设计一套上位机通信软件,用图形化编程语言LabVIEW实现,建立分析和评估传感器性能的软件平台。 (4)分析数据结果,并说明传感器的特性优劣,并对传感器性能参数国家标准进行了初步拟定。


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