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直管科氏流量计信号处理与批料流/三相流测量研究

石岩  
【摘要】:科里奥利质量流量计能够测量质量流量、体积流量和密度等,已广泛应用于石油、化工、食品、能源、制药、贸易等行业。本文的研究内容涉及科氏质量流量计研究领域的几个前沿问题,包括直管科氏质量流量计信号处理方法、科氏质量流量计在批料流和不分离三相流测量系统中的应用。针对直管式科里奥利质量流量计固有频率高且相位差小、难以实现高精度测量的问题,评估基于过零检测和DTFT原理的两套算法的测量精度和实时性。选择TMS320C6726 DSP为核心处理器研制变送器,并进行了各项测试和水流量标定。结果表明,变送器零点稳定无漂移,满足实时处理要求,具有较高的测量精度。匹配15mm口径微弯型流量管,量程比将近15:1,测量误差小于0.07%,重复性优于0.02%。匹配25mm口径三角型流量管,量程比接近11:1,测量误差小于0.08%,重复性优于0.03%。针对科氏质量流量计应用在批料流测量中动态响应速度不够快的问题,对信号处理方法进行了改进,缩短了动态响应时间;并设计了可以进行批料流实验、检验批料测量精度的实验装置。针对油、气、水三相流测量难度大、精度差,分离测量装置流程复杂、费用高的问题,设计一套基于科氏质量流量计的不分离三相流测量实验装置。给出详细的测量原理、装置结构框图及标定方案,为国内学者在这一领域的研究提供了参考。


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