高速氣體超聲波流量計的研究.pdf

1、在眾多能源性氣體得到廣泛應用的今天，對這些能源性氣體的計量引起了重大的關注，在這些氣體采集、運輸、應用、存儲等過程中，基本上都是采用管道式傳輸方式，傳輸過程中需要眾多的流量計對其進行監(jiān)測。作為非接觸式的超聲波流量計具有對大管徑、高速氣體流量測量準確度高的獨特優(yōu)點，利用超聲波來對氣體流量進行測量的方法很早就得到應用，但是由于超聲波的傳播特性和測量環(huán)境的影響，在現(xiàn)場的測量結果盡不如人意。尤其是在高速氣體流量測量中，氣體流速對超聲波的傳播軌跡

2、有很大的影響。
　　本文通過對高速氣體超聲波流量計的測量原理進行詳細分析，并在此基礎上對超聲波流量計算公式進行改進，消除聲速對氣體流量測量的影響，并根據(jù)超聲波的傳播特性及氣體流量測量的技術指標完成對流量測量系統(tǒng)設備的選型。本文重點設計了基于MSP430F5438和TDC-GP2的時間測量系統(tǒng)以及基于TMS320F28335與步進電機的超聲波自動校準系統(tǒng)，通過TMS320F28335對步進電機進行控制，使得換能器的接收端位置隨著氣體

3、流速變化而隨之變化，實現(xiàn)超聲波換能器自動校準的目的。
　　本文的主要工作包括：
　?、偈紫仁菍Ω咚贇怏w超聲波流量測量方法和原理進行分析，并對影響流量測量的各個因素進行分析，提出相應的解決思路，再通過流量測量的要求對測量方法進行選取以及對其測量設備進行選型；
　　②基于TMS320F28335與步進電機的超聲波自動校準系統(tǒng)的建立與實現(xiàn)，主要是用于對超聲波換能器位置進行調(diào)節(jié)；
　　③基于TDC-GP2的時差法高速氣體

4、超聲波流量測量系統(tǒng)的設計，該系統(tǒng)主要是對超聲波順、逆流情況下的在管道氣體中的傳播時間進行測量，同時具備數(shù)據(jù)存儲和可視化的人機界面等功能；
　?、芟到y(tǒng)軟件設計及數(shù)據(jù)處理分析，系統(tǒng)軟件主要包括兩個部分，分別是TMS320F28335步進電機控制模塊和TDC-GP2的時間測量模塊。
　　本文對時差法高速氣體超聲波流量計進行研究，并構建了較完整的測量系統(tǒng)對管道中的氣體流量進行測量，并將測量結果進行顯示和存儲。通過實驗對本文設計的基于