用于小流量測(cè)量的切向渦輪流量計(jì)設(shè)計(jì).pdf

1、隨著半導(dǎo)體制造業(yè)、生物工程、石油工業(yè)、科學(xué)實(shí)驗(yàn)等的興起，液體微小流量測(cè)量的需求越來越廣泛，國(guó)內(nèi)對(duì)微小流量測(cè)量方法的研究正處于研究階段。用于微小流量測(cè)量的流量計(jì)主要有：差壓式流量計(jì)、浮子流量計(jì)、電磁流量計(jì)、切向渦輪流量計(jì)。切向式渦輪流量計(jì)是一種速度式的流量測(cè)量?jī)x表，由切向渦輪流量傳感器和LCD顯示模塊兩個(gè)部分組成，具有測(cè)量下限低、測(cè)量精度高、重復(fù)性好、數(shù)字信號(hào)輸出等優(yōu)點(diǎn)。
　　本文首先分析了切向式渦輪流量傳感器的工作原理，并建立了切

2、向渦輪流量傳感器的數(shù)學(xué)模型，推導(dǎo)出了流體的流量和渦輪轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系。通過分析切向渦輪流量計(jì)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀，最終確定了切向渦輪流量計(jì)的流量測(cè)量系統(tǒng)方案。
　　其次使用FLUENT軟件對(duì)切向渦輪流量傳感器進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。確定了網(wǎng)格劃分的方法，通過大量的仿真研究，確定了影響切向渦輪流量傳感器性能的主要幾何參數(shù)，并實(shí)現(xiàn)對(duì)這些幾何尺寸的優(yōu)化。最終得到切向渦輪流量傳感器的最優(yōu)仿真模型，進(jìn)而降低了切向渦輪流量傳感器的流量測(cè)量下限。
　　然

3、后設(shè)計(jì)了基于FPGA的流量測(cè)量系統(tǒng)。設(shè)計(jì)了光電傳感電路(整形電路、光電耦合電路)和液晶顯示電路，并且使用硬件描述語言在FPGA上編程實(shí)現(xiàn)信號(hào)的處理，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速和流量的計(jì)算，最終將轉(zhuǎn)速和流量的值實(shí)時(shí)顯示在LCD液晶顯示屏上。
　　最后搭建了流量測(cè)量系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，完成流量測(cè)量系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)，對(duì)葉輪的轉(zhuǎn)速和流體的流量進(jìn)行測(cè)量，并利用轉(zhuǎn)速計(jì)對(duì)所測(cè)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行校驗(yàn)，進(jìn)而檢測(cè)流量測(cè)量的準(zhǔn)確性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論分析基本一致，證明了設(shè)計(jì)的切向渦輪流量計(jì)流量