管道流速測量廣泛應(yīng)用于各行各業(yè),超聲流量計是目前發(fā)展較好的一種新原理流量計。針對較大口徑管道流量測量的聲學(xué)流量計的研究已經(jīng)取得較大進展,但是在小口徑、低流速管道系統(tǒng)中,傳統(tǒng)的聲學(xué)流量計并不能有效地增加聲波的傳播距離。不僅如此,小流速引起的時間偏差很小,要想精準的測量時間差較為困難。針對這些問題,本文探討了聲波在具有層流背景的管道中的相位變化,提出了一種基于聲學(xué)諧振原理的管道流體流速測量方法,為小口徑、低流速管道系統(tǒng)的流量測量提供了 一種新的方法。本課題針對雙向高階聲學(xué)諧振測速系統(tǒng)進行了如下研究:1)總體方案研究。本文提出了一種適用于小口徑管道流速測量的新的聲學(xué)測速原理。在探討了流速分層分布對聲波相位影響的基礎(chǔ)上,詳細介紹了聲學(xué)諧振測速法原理,并分析了該方法與傳統(tǒng)頻差測速法的具體區(qū)別。2)雙向諧振測速系統(tǒng)的聲學(xué)設(shè)計與實現(xiàn)。針對傳統(tǒng)超聲流量計雙向測量不同步的問題,提出了利用駐波管聲學(xué)特性以及通孔式復(fù)合消聲器實現(xiàn)雙向同步測速的方法。在探討駐波管聲學(xué)特性的基礎(chǔ)上,提出了駐波管通過波節(jié)波腹點位置分離不同頻率聲波的方法。詳細闡述了駐波管波節(jié)波腹位置的聲學(xué)設(shè)計過程,且通過建模仿真驗證了駐波管對分離聲... 

【文章來源】：浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
1. 緒論
    1.1 課題的研究背景
    1.2 聲學(xué)流量計的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 小口徑管道流體雙向聲諧振法測速原理的研究內(nèi)容
    1.4 小口徑管道流體雙向聲諧振法測速原理的研究意義
2. 小口徑管道流體雙向聲諧振法測速原理的研究
    2.1 小口徑管道內(nèi)流體流速分布對聲諧振回路構(gòu)成的影響
        2.1.1 小口徑管道流速分布規(guī)律對平面波相位的影響
        2.1.2 小口徑管道內(nèi)層流背景對平面波相位影響的仿真驗證
    2.2 高階聲諧振法測速原理及實現(xiàn)方法
        2.2.1 聲學(xué)諧振法測速原理的描述及實現(xiàn)
        2.2.2 聲學(xué)諧振法高次諧波選擇原則
        2.2.3 高階聲學(xué)諧振法與頻差法對比
    2.3 雙向同步諧振測速方法的研究及實現(xiàn)方案
        2.3.1 實現(xiàn)正逆向頻率分離的駐波管聲學(xué)設(shè)計
        2.3.2 通孔式消聲器消除聲反射的應(yīng)用
    2.4 本章小結(jié)
3. 雙向諧振測速系統(tǒng)的聲學(xué)設(shè)計與實現(xiàn)
    3.1 雙向諧振系統(tǒng)駐波管聲學(xué)設(shè)計
        3.1.1 雙向諧振頻率的計算及選擇
        3.1.2 駐波管參數(shù)的計算與選擇
    3.2 駐波管實現(xiàn)正逆向聲波分離的聲學(xué)設(shè)計及仿真驗證
        3.2.1 駐波管與管道交界處聲阻抗匹配結(jié)構(gòu)設(shè)計
        3.2.2 駐波管內(nèi)正逆向聲波駐波效果綜合仿真
    3.3 通孔式復(fù)合消聲器消除聲反射的設(shè)計仿真
        3.3.1 消聲器具體參數(shù)的計算與選擇
        3.3.2 通孔式復(fù)合消聲器消聲效果仿真
    3.4 本章小結(jié)
4. 電聲混合諧振回路的原理及實現(xiàn)
    4.1 電聲混合諧振回路概述
    4.2 聲電轉(zhuǎn)換模塊的原理與實現(xiàn)
        4.2.1 諧振回路前端聲電轉(zhuǎn)換模塊原理及實現(xiàn)
        4.2.2 諧振回路濾波電路原理及實現(xiàn)
        4.2.3 諧振回路自動增益控制電路原理及實現(xiàn)
    4.3 電聲轉(zhuǎn)換模塊的原理與實現(xiàn)
        4.3.1 電聲轉(zhuǎn)換驅(qū)動電路原理與實現(xiàn)
        4.3.2 換能器的調(diào)諧匹配原理
        4.3.3 電聲轉(zhuǎn)換驅(qū)動電路電磁仿真驗證
        4.3.4 電聲轉(zhuǎn)換驅(qū)動電路驗證實驗
    4.4 本章小結(jié)
5. 雙向聲諧振法測速系統(tǒng)的實驗及結(jié)果分析
    5.1 雙向聲諧振法測速系統(tǒng)實驗?zāi)康?br>    5.2 雙向聲諧振測速原理的實驗測試系統(tǒng)
    5.3 氣體實驗與結(jié)果分析
        5.3.1 雙向聲諧振法測速系統(tǒng)性能驗證實驗
        5.3.2 雙向頻率差消除溫度影響有效性驗證實驗
    5.4 本章小結(jié)
6. 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻


【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：2947674