插入式电磁流量计传感器的设计-(5880)

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1、万方数据4．2水滴型插入式电磁流量计传感器的提出⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯434．3水滴型插入式电磁流量计传感器流场仿真与分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4543．1水滴型与结构A传感器流场仿真对比⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．474．3．2水滴型与结构B传感器流场仿真对比⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．494．4本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5l第五章实验装置和测试方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯535．1实验装置⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯535．1．1实验环境介绍⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

2、⋯535．2实验数据测试⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯555．2．1水滴型传感器实验数据测试⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一565．2．2水滴型传感器测量流速与实际流速的关系⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．575．2-3常规型传感器测量数据分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．585．2，4水滴型与标准传感器实验数据对比⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一595．3本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯59第六章结论与展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯616．1研究结论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

3、⋯⋯⋯6l6．2课题展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯61参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．63发表论文和参加科研情况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．67致谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯69万方数据第一章绪论1．1课题背景流量测量在工业生产中一直都占据着举足轻重的地位，可以提高产品生产效率和保证产品质量。众所周知，我国的资源消耗量一直处于世界前列，如何合理的利用资源成为了当今工作的重中之重，其中最主要的途径就是节能减排。在节能减排的工作中，流量

4、检测是必不可少的一块。近几十年来，电磁流量计已经应用于很多行业，例如污水，自来水行业，生产用水以及医药，然而电磁流量计也存在很多缺点，例如在大口径管道测量中的制造成本过高，安装与拆卸都很麻烦。因此，人们在此基础上设计了插入式电磁流量计，相比传统的电磁流量计来说，它的结构轻便，因此其制造与安装成本很低，拆卸简单，维修方便，它还可以用于多种口径管道的流量测量，即插即用，尤其适合大口径管道的测量[1】。插入式电磁流量计主要是由两个部分组成：传感器和变送器。传感器用于测量流体流动所产生的感应电动势，并将其传输到转换器；转换器将此电信号进行放大，并将电信号转换成标

5、准的输出信号【2】。在实际的测量中，电极检测出的感应电动势的数值很小，通常是微伏级，因此信号的信噪比很低，对测量精度造成较大的影响。1．2流量测量与流量计的发展几千年来，人们在水利建设和农业浇灌等方面都取得了长足的进步，与此同时，对流量测量的要求也越来越高。自十八世纪以来，人们在流量测量的研究上取得了很大的进步，各式各样的针对流量测量的理论知识以及流量测量设备层见叠出。1738年，丹尼尔伯努利在伯努利方程的基础之上，运用差压法来对液体流量进行测量。进入二十世纪初叶，传统的流量测量原理开始慢慢步入成熟，研究人员开始逐渐寻找新的方法进行流量测量。在此后的五十

6、年里，孔板、皮托管和浮子流量计成为工业测量中主要使用的三种流量计。直到1960年以后，流量计的发展方向开始渐渐地转向精密化以及小型化[31。流量计是一种很常见的流量测量装置，它是针对流体在一定时间内通过一定横截面积的数量进行的测量。如果用体积绋表示流量，则为体积流量计，如果用质量绒表示，则称为质量流量计。如果管道的横截面积为爿，流体平均流速和密度分别为u和P，则表达式分别为：万方数据天津工业大学硕士学位论文g：譬：删(1-1)t．,ll翰=譬：pUA(1-2)近几十年来，市场上涌现出了各种各样的新型流量计，但是它们的基本测量原理都不同，按照测量原理可将这

7、些流量计分为：基于电学原理的电磁式流量计、基于热学原理的热式质量流量计等。随着工业自动化的快速发展，人们在流量计的研究上投入了越来越多的精力，各式各样的流量计在仪表行业的生产和使用中将会占着更重要的比重，起着更重要的作用。现如今科技的不断进步，推动了数字信号技术的快速发展，以目前市场上出现的各种高性能，高精度的数字芯片为主控制器的流量计的测量精度也更加的精准。1．3插入式电磁流量计的发展与国内外研究现状电磁流量计在工业检测中一直都占有举足轻重的地位，通常用于工业污水、城市废水、浆液测量等方面。电磁流量计的发展更多地体现在信号处理方法及实现技术的研究发展方

8、面，尤其是针对电极上各种干扰的励磁方式和信号放大及处理方面【4】。但是电磁流量计