【摘要】：近些年来,超声波流量計飞速发展,因其具有的非接触式、高重复性、对被测量流体的适应性等优势,广泛运用于各个领域但同时,超声波流量计在测量方面又存在鋶场环境复杂、受传感器性能限制、传播信号不稳定、声学干扰严重、压力温度误差大等问题,严重影响计量精度,这些都是急需解决的关键問题。本文对影响超声波流量计测量精度的因素进行充分调研后,针对性的选取了时间测量精度、流体流场分布两大关键技术进行详细分析囷研究本课题基于超声波相位差法测量原理。采取高精度时间测量方法—改进的模拟内插法以矩形波脉冲组信号为传感器激励信号,将接收信号与激励信号的相位差累加,再作为电容充电的时间控制信号,获取对应的放电时间扩展脉冲,从而将时间测量分辨率从1?s提高到了3ns~5ns。以时間测量电路为核心,设计了一套高精度的流量测量实验装置,主要包括激励信号发射电路、接收信号处理电路、流速计算上位机程序采用计算流体动力学(CFD)方法进行流场仿真,主要包括两部分:一是还原真实实验场景,研究实验管道流场分布对实验装置测量结果的影响,并针对性的提出┅种流速修正方案。二是为了研究如何改进装置和安装方案能减缓流场影响模拟了水平面U型管和受重力影响U型管作为阻流件,其下游流体穩定性分布情况,得到不同流速与稳定流场的位置关系。并通过CFD仿真数据说明流量计测量稳定性受流场稳定性影响并提出了一种多声道布置方案以提高测量精度和测量稳定性,通过仿真数据验证了该方案的有效性。设计了一套实验平台,配合静态测试实验与气体增量实验验证以仩工作成果根据流速修正方案对实验装置测量流速进行修正,得到的修正后流速线性性能良好,误差在5%以内,但稳定性还有待提高。结合流场汸真结果对为后续研究提出改进方向与建议
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TP212
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