提升时差法超声流量计计量精度关键技术研究

来源 :宁波大学 | 被引量 : 10次 | 上传用户:Rqs_ToT
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
超声流量计在各行各业中应用极其广泛,特别是在当今社会,水、油、气等资源严重匮乏以及环境破坏日益加重的背景下,超声流量计能不断向高精度、高稳定性发展,有利于国家"两型社会"的建设,实现建设美丽中国的宏伟目标。本课题以提高超声流量计的计量精度为出发点,在超声流量计的理论研究、流体状态分析与适应性、设计过程中的一些相关算法以及补偿计量误差等方面开展了大量的研究工作。其主要内容与创新如下:
  1.研究了超声流量计的分类及其计量原理,通过对比分析获得了时差式超声流量计的优良特性,在分析单通道流量计原理基础上,建立了多通道计量模型,并对影响超声流量计计量精度的相关因素进行了综合分析。
  2.流场分布对超声流量计计量精度的影响。在理想流场下,对层流、紊流、过渡流进行了分析研究,并获知了其速度分布情况。层流下,流场分布较为有规则,紊流下,流场的速度分布和流体流动中的雷诺数有关,而过渡流的分布较为复杂,是介于层流与紊流之间的一种复杂流态。研究了固定雷诺数的情况下,单弯管与双弯管中流体的流动性能。
  此外,还从流体的适应性角度分别研究了管道的粗糙度、超声换能器以及测量的通道数对计量精度的影响分析,掌握了其影响规律,并采取有效的措施来抑制干扰,提高流体的适应能力,对提升精度贡献较大。
  3.超声流量计提升计量精度相关技术。主要从超声流量计的设计角度出发,探讨了超声信号的零点漂移问题,并采用有效的方法对漂移问题进行了抑制。此外在超声信号进行有效判别后,分别从硬件与软件角度对采样的超声信号进行预处理与相关滤波方法的研究,能较好地针对超声信号的时差特点进行滤波。研究了在流体波动环境中,相关的提高精度方法,提出了流体流速快速跟踪的方案。
  4.超声流量计补偿计量误差相关方法。主要针对超声流量计在实际测量时存在的非线性误差,从不同的角度分别探讨了超声流量计计量误差补偿的相关方法,此部分中主要采用牛顿插值补偿法与最小三乘曲线拟合方法,从这三种方法的试验结果来看,在改善超声流量计的非线性性能、提高计量精度方面有明显较好的效果。
其他文献
裁纸刀是各种纸张、照片、美工卡纸、冷热裱纸等理想必备的裁切工具,应用比较广泛,市场需求量极大。目前,市场上应用最多的裁纸刀是斜刃式设计,刀口经特殊处理,从而保证刀刃锋利且经久耐用,裁切后的产品整齐无毛。但是这种斜刃式的裁纸刀虽然锋利耐用,缺点是裁切厚纸张的时候力量很大,而且磨损很严重,使用一段时间之后会产生毛边的现象。本文针对裁纸刀存在的裁切不良,耐磨性不能满足寿命需求,裁切费力等问题,结合钢缆传
学位
缸套-活塞环作为柴油机中一对重要的摩擦副,由于承受活塞往复惯性力和高温气体冲击力的相互作用,具有复杂多变的摩擦行为,摩擦引起的缸套及活塞环磨损将导致柴油机气密性下降,漏气量增加,使柴油机功率下降及油耗增加,而且磨损的加剧还会造成燃料燃烧不充分,排放大量有害废气。表面织构技术已被证明是改善表面摩擦磨损特性的一个重要手段,将这种技术应用于缸套-活塞环的摩擦表面微观几何形貌构造,能够增强储油能力、优化油
学位
轴流风机动叶安装角调整漂移是导致电站非计划停机的主要故障之一。动叶可调轴流风机运行过程中,因动叶安装角调整异常导致风机出力不足或喘振的现象时有发生,严重地影响了其运行效率。针对动叶调整异常这一现状,本文采用数值模拟方法,开展了动叶可调轴流风机动叶异常时风机内流、噪声特征和运行特性及其机理研究。针对异常动叶异常情形,通过考虑异常叶片数目、叶片偏转方向和偏离程度等因素,获得了不同异常情形下径向截面上的
学位
装载机的牵引性能反映了机器在牵引工况下克服工作阻力的能力和在运输工况下的动力性能,直接影响到机器在单位时间内完成的工作量,即生产率,它是装载机最基本和最主要的使用性能。对于采用液力机械传动的装载机,发动机的功率分流后,经液力变矩器、变速箱、行走机构转化为牵引功率。因此机械的牵引性能不仅仅取决于各部件本身的性能,更取决于它们之间的协调工作。基于以上原因,装载机的设计者常常用牵引性能的技术参数来比较不
学位
活门组件综合试验器(以下简称试验器)是专门为检测飞机活门组件和独立活门的性能指标而开发的一种新型试验设备,针对试验器的基本技术要求,给出了该试验器液压控制系统原理图、电气控制系统硬件组成框图及软件系统的工作流程图,并着重就开发中所遇到的重点、难点进行了较详细的介绍,同时验证的设计方案的正确性。本文主要进行了如下一些研究工作:(1)阐述了该综合试验器的主要功用,简要说明了试验器在国内外的发展现状并分
学位
刮板输送机是煤矿、化学矿山、金属矿山及电厂等用来输送物料的重要运输工具,是关键的综采设备之一。它的作用包括:煤炭的运输,悬挂工作面设备的电缆、水管,它还是液压支架的推移支点,采煤机的运行轨道等。所以,它是否能够可靠并稳定和高效地运行将对矿井的生产效益和煤矿企业的经济利益产生直接而重大的影响。本文针对目前国内外对刮板输送机刮板链张力控制各种方法的局限性,结合井下煤矿的特殊环境以及刮板输送机本身的技术
学位
由于综合孔径微波辐射计实际的硬件系统复杂性高,直接对实物系统进行准确分析比较困难。利用现代计算机系统建立一个针对综合孔径辐射计的系统仿真平台,在此平台上进行系统误差分析、算法验证等理论研究和验证,能够降低硬件系统的开发风险,缩减算法周期。但是系统仿真数据量巨大,耗时长的问题制约着综合孔径微波微波辐射计系统仿真的发展,GPU作为一种高速计算的工具,利用其强大的计算能力和并行处理能力来提升仿真系统的仿
学位
粘度是液态物质的重要物理属性,更是评价各种油品性能的一个重要的指标。粘度测量是保证安全生产、控制生产流程、科学研究和评定产品质量的重要手段。粘度测量的精度及各种粘度计量工具的精度量传,都需要一套精密的检定装置来保障。自20世纪90年代来,石油分析仪器在我国得到迅猛发展,但目前大量使用的粘度计检定装置仍需手动操作,目视读数、掐表计时,自动化程度不高且检定误差较大。本文通过对现有粘度检定技术现状的研究
学位
在钢板生产过程中,钢板宽度的检测是重要的质量指标,直接影响到成材率。目前对钢板宽度的检测主要采用人工测量的方法,这种方法既浪费人力、时间,又达不到高精度的测量,造成成品率不高、浪费严重的现象。为了实现对轧钢宽度的实时检测,降低手工检测强度,提高轧钢的成品率,本文采用光电检测的方法实现对轧钢宽度进行实时精确测量。整个系统以CPLD芯片为核心控制器,用VHDL语言编程产生驱动CCD工作的脉冲信号,使C
学位
靶式流量计广泛应用于工业流量测量,尤其适用于高粘度、低雷诺数流体流量的测量。但靶式流量计在实际应用中,在脉动流、混合流以及其他流体流动不稳定的工况下,其常常无法反映流体流量的实际状况。另外,在流体流速相对较大时,靶式流量计往往会出现靶杆共振等问题,使其无法正常工作。从实质上说,这些问题的根源都在于靶式流量计不具有良好的动态特性,使靶式流量计在流体流动变化比较大的场合,其输出无法复现输入信号的变化规
学位