【摘要】：本文敘述一種測量管道內(nèi)污水的超聲波流量計的創(chuàng)新設計方案,主要用于解決時差法測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)污水運動的數(shù)學模型,運用FLUENT對管道內(nèi)含雜質(zhì)污水的運動做了仿真研究。然后采用一種通過統(tǒng)計各流量點下回波信號幅值比的方法來確定回波信號特征波,運用限幅濾波算法來降低隨機干擾對流量測量精度的影響。最后在上述理論研究的基礎上,設計制作了基于TDC-GP30計時芯片和MSP430F5438A芯片為核心的雙聲道超聲波流量計的測量裝置。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)對小流量點的流量系數(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直接參與流量計算;當管道內(nèi)水流量小于60m~3/h時,不能采用均值流量系數(shù)k直接參與流量計算。在“南昌工貿(mào)水業(yè)有限公司”完成了對六個不同流量點分別20次實驗測試,實驗結(jié)果說明:閾值電壓設定在400mV~450mV之間時,系統(tǒng)能夠比較準確的確定回波信號的第三個波為特征波;完成了對10m~3/h流量點100次的實驗測試,實驗結(jié)果說明:限幅濾波算法能夠有效的降低隨機干擾對流量測量精度的影響;完成了超聲波流量計的校準實驗,實驗結(jié)果說明:當管道內(nèi)污水流量小于40m~3/h時,樣機示值誤差大于2%,但是當管道內(nèi)污水流量在40m~3/h至300m~3/h之間時,樣機的示值誤差均小于2%。說明研制的超聲波流量計基本達到了課題任務要求。本文所述的超聲波流量計的原理和技術(shù)可用于研制雜質(zhì)粒徑100μm以內(nèi),體積分數(shù)在1%以下的大管徑污水超聲波流量計,例如:測量供熱管道內(nèi)排放的污水。本課題的成果對污水超聲波流量計的發(fā)展有所貢獻。
【學位授予單位】：東華理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：X832

【參考文獻】

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本文編號：2675251