多聲道超聲波氣體流量測量若干問題的研究.pdf

1、超聲波氣體流量計具有測量精度高、重復性好、量程比寬、壓力損耗少等優(yōu)點，因而獲得越來越廣泛的關注和應用。根據(jù)聲道數(shù)的不同，超聲波氣體流量計可分為單聲道和多聲道。與單聲道相比，多聲道超聲波氣體流量計能有效降低管道內氣流流速分布不均帶來的影響，具有測量精度高，抗干擾能力強，適用于大口徑流量測量等優(yōu)點，現(xiàn)已越來越多地應用于天然氣貿易計量領域。
　　由于我國在多聲道超聲波氣體流量計方面的研究起步較晚，目前仍存在種種技術難題有待解決。本文針對

2、多聲道超聲波氣體流量測量的若干個問題進行研究，主要包括傳感器設計、系統(tǒng)設計、聲道故障診斷和補償以及實驗測試等。重點研究了雙聲道和四聲道超聲波氣體流量計，通過選取合適的聲道布置方案和流量積分方法，力圖克服不同流場情況下流速分布對測量的影響，提高超聲波氣體流量計的性能。
　　本文的主要工作和創(chuàng)新點如下:
　　(1)針對不同管徑下的氣體流量測量，設計了兩種不同聲道布置的多聲道超聲波氣體流量測量傳感器，即雙聲道“Z+V”型和四聲道“

3、X+X”型，并研究確定了兩種多聲道傳感器所采用的流量積分方法。
　　(2)完成了超聲波發(fā)射電路、超聲波接收電路、多聲道切換電路的設計和系統(tǒng)總體調試，并基于模型擬合方法建立了超聲波接收信號的擬合模型，完成了多聲道超聲波氣體流量計的流量計算。
　　(3)針對多聲道超聲波氣體流量計在運行過程中出現(xiàn)的聲道故障問題，提出了一種聲道故障診斷及補償方法，該方法利用測量聲速在線確定故障聲道的位置，并通過調整正常工作聲道對應的權重系數(shù)以降低因