時(shí)差法超聲波流量計(jì)的研制及流場(chǎng)適應(yīng)性研究.pdf

1、超聲波流量計(jì)是一種高精度、非接觸式、無(wú)壓損、高量程比、高適用性的流量檢測(cè)儀表，在工業(yè)檢測(cè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，市場(chǎng)前景廣闊。目前使用的大中型超聲波流量計(jì)，工作環(huán)境良好，包括彎管前后直管段長(zhǎng)度都有較大的設(shè)計(jì)馀量，基本能滿足流場(chǎng)充分發(fā)展的測(cè)量要求。而中小口徑流量計(jì)的流場(chǎng)條件相對(duì)較差，因此要求對(duì)流場(chǎng)有較好的適應(yīng)性，超聲波流量計(jì)向小口徑發(fā)展時(shí)，將受到非理想流場(chǎng)問(wèn)題的較大影響，國(guó)內(nèi)對(duì)超聲波流量計(jì)的研究集中在硬件電路和信號(hào)處理方面，少有涉及流場(chǎng)適應(yīng)

2、性問(wèn)題。
　　本文對(duì)超聲聲波流量計(jì)在非理想流場(chǎng)中的適應(yīng)性展開(kāi)深入研究，以提高現(xiàn)有的測(cè)量技術(shù)。
　　首先，針對(duì)流場(chǎng)溫度、壓力等狀態(tài)因素對(duì)測(cè)量的影響問(wèn)題，提出了一種具有補(bǔ)償功能的時(shí)差算法，通過(guò)對(duì)算法中聲速和電路延時(shí)的排除，提高了測(cè)量精度。
　　其次，運(yùn)用流體力學(xué)知識(shí)，論證了彎管流場(chǎng)導(dǎo)致的流場(chǎng)速度分布改變對(duì)檢測(cè)精度的影響，通過(guò)對(duì)彎管二次流影響聲道線方式的研究，分析了彎管二次流垂直誤差與水平誤差產(chǎn)生的原因并推導(dǎo)出了計(jì)算公式。結(jié)

3、合實(shí)際的流量計(jì)使用情況，設(shè)定雷諾數(shù)的變化范圍和流量計(jì)安裝位置，定量分析了安裝在彎管下游不同位置的流量計(jì)在不同雷諾數(shù)下的誤差規(guī)律。借鑒流體慣性規(guī)律，提出用壓力差來(lái)表現(xiàn)二次流強(qiáng)度，結(jié)合誤差仿真結(jié)果通過(guò)測(cè)量壓力差來(lái)對(duì)彎管二次流誤差進(jìn)行修正的方法，壓力差的測(cè)量位置分別為彎管出口處的管道頂端和底端。
　　接著，對(duì)時(shí)差法超聲波流量計(jì)進(jìn)行了研制。設(shè)計(jì)了以TI公司的TMS320F2812 DSP為核心的硬件電路系統(tǒng)，采用電壓調(diào)幅使特征點(diǎn)明顯的方法