發(fā)布時(shí)間：2020-05-22 01:44

【摘要】：本文敘述一種測(cè)量管道內(nèi)污水的超聲波流量計(jì)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)方案,主要用于解決時(shí)差法測(cè)量污水流量精度不高的問題。本文首先建立了管道內(nèi)含雜質(zhì)污水運(yùn)動(dòng)的數(shù)學(xué)模型,運(yùn)用FLUENT對(duì)管道內(nèi)含雜質(zhì)污水的運(yùn)動(dòng)做了仿真研究。然后采用一種通過統(tǒng)計(jì)各流量點(diǎn)下回波信號(hào)幅值比的方法來確定回波信號(hào)特征波,運(yùn)用限幅濾波算法來降低隨機(jī)干擾對(duì)流量測(cè)量精度的影響。最后在上述理論研究的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)制作了基于TDC-GP30計(jì)時(shí)芯片和MSP430F5438A芯片為核心的雙聲道超聲波流量計(jì)的測(cè)量裝置。通過FLUENT仿真結(jié)果說明:在污水雜質(zhì)體積濃度為1%的情況下,管道內(nèi)水流雜質(zhì)粒徑越大(100μm以內(nèi)),雜質(zhì)對(duì)小流量點(diǎn)的流量系數(shù)k影響越大;在管道內(nèi)水流量大于60m~3/h以后,可以采用均值流量系數(shù)k直接參與流量計(jì)算;當(dāng)管道內(nèi)水流量小于60m~3/h時(shí),不能采用均值流量系數(shù)k直接參與流量計(jì)算。在“南昌工貿(mào)水業(yè)有限公司”完成了對(duì)六個(gè)不同流量點(diǎn)分別20次實(shí)驗(yàn)測(cè)試,實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明:閾值電壓設(shè)定在400mV~450mV之間時(shí),系統(tǒng)能夠比較準(zhǔn)確的確定回波信號(hào)的第三個(gè)波為特征波;完成了對(duì)10m~3/h流量點(diǎn)100次的實(shí)驗(yàn)測(cè)試,實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明:限幅濾波算法能夠有效的降低隨機(jī)干擾對(duì)流量測(cè)量精度的影響;完成了超聲波流量計(jì)的校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明:當(dāng)管道內(nèi)污水流量小于40m~3/h時(shí),樣機(jī)示值誤差大于2%,但是當(dāng)管道內(nèi)污水流量在40m~3/h至300m~3/h之間時(shí),樣機(jī)的示值誤差均小于2%。說明研制的超聲波流量計(jì)基本達(dá)到了課題任務(wù)要求。本文所述的超聲波流量計(jì)的原理和技術(shù)可用于研制雜質(zhì)粒徑100μm以內(nèi),體積分?jǐn)?shù)在1%以下的大管徑污水超聲波流量計(jì),例如:測(cè)量供熱管道內(nèi)排放的污水。本課題的成果對(duì)污水超聲波流量計(jì)的發(fā)展有所貢獻(xiàn)。
【學(xué)位授予單位】：東華理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：X832

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2675251