超聲波流量計(jì)是非接觸式儀表的一種,它既可以用于不同管徑介質(zhì)的流量的測(cè)量,又可以用于各種不易接觸和觀察介質(zhì)的測(cè)量。超聲波測(cè)量方式壓損小、精度高,基本不受被測(cè)介質(zhì)的各種參數(shù)干擾,尤其可以用于強(qiáng)腐蝕性、非導(dǎo)電性、放射性及易燃易爆介質(zhì)的流量測(cè)量�，F(xiàn)實(shí)應(yīng)用于石油天然氣、石油化工、水處理、食品飲料、制藥、能源、冶金、紙漿造紙和建筑材料等行業(yè)。本文采用TDC-GP21進(jìn)行超聲波流量檢測(cè)設(shè)備設(shè)計(jì)。TDC-GP21是ACAM公司推出的一款基于時(shí)差法的時(shí)間數(shù)字轉(zhuǎn)換器,可同時(shí)測(cè)量流量以及溫度,具有集成度高、一致性好、測(cè)量精度高等特點(diǎn)。本文將其運(yùn)用在超聲波流量計(jì)的設(shè)計(jì)中,使流量計(jì)具有更高精度和更大量程比。首先,對(duì)超聲波流量檢測(cè)理論進(jìn)行了研究,研究了時(shí)差法流速測(cè)量的原理,對(duì)流速測(cè)量算法進(jìn)行分析,建立了流量檢測(cè)模型,并進(jìn)行了相關(guān)的流體仿真;其次,分析了影響流量測(cè)量精度的幾個(gè)主要因素,對(duì)不同溫度下超聲波傳輸速度、不同溫度下水密度和溫度對(duì)管體材質(zhì)的影響進(jìn)行了分析,運(yùn)用修正系數(shù)補(bǔ)償算法來(lái)提高流量計(jì)測(cè)量精度,通過(guò)減小最小流速,提高了測(cè)量量程比;最后,采用TDC-GP21芯片研制了超聲波流量計(jì)樣機(jī),運(yùn)用真空灌封等技術(shù)突破換... 

【文章來(lái)源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：60 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

大口徑對(duì)射型管道結(jié)構(gòu)示意圖

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文動(dòng)距離）加長(zhǎng)，用于很好對(duì)模型進(jìn)行分析。本文采用 SolidWorks 來(lái)設(shè)計(jì)基表的幾何模型，將設(shè)計(jì)完畢的模型導(dǎo)入 Fluent 中，采用 Fluent 軟件進(jìn)行模型的建立與仿真，由圖 2-5 模型可見(jiàn)，其中反射片的安裝位置直接影響超聲波信號(hào)傳輸?shù)能壽E，超聲波信號(hào)在流場(chǎng)中的傳輸軌跡不是理想型的直線傳輸，由此產(chǎn)生的偏差將由反射片安裝的位置以及超聲波換能器發(fā)射接收位置來(lái)彌補(bǔ)，進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。如圖 2-5 所示：

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文.3 計(jì)算模型設(shè)入口邊界設(shè)定為速度入口條件即給定入口邊界上的速度值，出口設(shè)出口，材料選擇上由于不考慮傳熱問(wèn)題，所以固體邊界使用軟件默認(rèn)的流體選用水，為簡(jiǎn)化計(jì)算，設(shè)其為不可壓牛頓流體的條件下建立網(wǎng)絡(luò)模件整體的計(jì)算網(wǎng)格外，對(duì)于管段縮徑階管段，對(duì)換能器的切除部位、反射片，溫度傳感器都進(jìn)行了網(wǎng)格的加密化處理，以得到質(zhì)量更佳的，如圖 2-6 與圖 2-7 所示：

【參考文獻(xiàn)】：
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博士論文
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碩士論文
[1]水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置不確定度和流量穩(wěn)定性研究[D]. 李崢.天津大學(xué) 2009



本文編號(hào)：2954217