基于結(jié)構(gòu)與流場分析的超聲波流量計結(jié)構(gòu)設計.pdf

1、超聲波氣體流量計因其高精度、低壓損、寬量程和易于維護等優(yōu)點，廣泛應用于燃氣輸送管網(wǎng)、城市燃氣門站和燃氣儲配站等場合。目前，國內(nèi)的超聲波氣體流量計市場基本由外國品牌壟斷，自主研發(fā)超聲波氣體流量計具有重要的意義。
　　超聲波氣體流量計的研制和應用難點包括信號處理、傳感器研發(fā)、流場補償和安全性設計等方面。本文的研究內(nèi)容主要集中于超聲波流量計的外殼結(jié)構(gòu)（基表結(jié)構(gòu)和二次儀表結(jié)構(gòu)）對測量性能和安全性能的影響，并以實驗對相關(guān)內(nèi)容進行了測試。論文

2、的主要研究內(nèi)容如下:
　　1、超聲波氣體流量計管段設計中，超聲波換能器安裝效應對測量精度的影響。由于超聲波氣體流量計受被測量流場的狀態(tài)的影響較大，而超聲波換能器的安裝在流場中會造成凸起或者凹陷結(jié)構(gòu)，從而對被測量流場產(chǎn)生不可忽視的影響。本文研究了凸起安裝、半凸安裝和凹陷安裝三種不同的換能器安裝方式對測量性能的影響，并確定了最優(yōu)的超聲波換能器安裝方式。
　　2、超聲波氣體流量計管段設計中，溫度傳感器的安裝位置研究。通過仿真計算，

3、得出了溫度傳感器這一凸起結(jié)構(gòu)在流場中的影響范圍，確定了超聲波氣體流量計的插入式溫度傳感器的安裝位置。
　　3、超聲波氣體流量計對管段壁面粗糙度的需求研究。管道內(nèi)壁的粗糙度也是影響流場狀態(tài)的因素之一，本文研究了不同粗糙度下測量結(jié)果相對理想光滑壁面時的測量誤差，從而確定了超聲波氣體流量計對管段壁面粗糙度的要求。
　　4、超聲波氣體流量計的二次儀表外殼設計。由于超聲波氣體流量計工作環(huán)境的特殊性（易燃易爆場合），其二次儀表必須得到額