超声波气体流量检测研究

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超声波气体流量的检测是近10年发展起来的一种新的气体流量检测方法。随着城市煤气、天然气应用的逐步普及，特别是国家西气东输重大战略决策的逐步实施，超声波气体流量的检测日益受到人们的关注。用超声波测量气体流量虽然从原理上讲比较简单，可以通过测量超声波在管道内顺、逆向传播时的声时或声速计算得到流量，但由于流量测量现场的复杂性，各种因素如流场分布的变化、管道表面粗糙度的变化等都会引起流量测量的误差，因此还有很多实用的问题还没有得到很好的解决。为此，本文从实际应用的角度出发，对超声波气体流量的检测进行了分析和研究。

影响因素

(1)超声波气体流量测量原理及影响因素分析。主要分析了速差法超声波气体流量测量的原理及流量计的动力校正因子，并对影响流量测量精度的各种因素及提高测量精度的方法作了全面的讨论。

(2)非对称流场分布对流量测量影响分析。用计算机数值计算的方法，计算分析了流场不对称分布对各种不同换能器安装方式的单通道和多通道流量计的测量可能带来的影响。

(3)管道表面粗糙度变化对流量测量影响分析。研究了在考虑管道表面粗糙度情况下的沿程阻力系数及紊流速度分布模型。并用计算机数值分析的方法，计算分析了管壁粗糙度变化对不同口径流量计引起的附加测量误差。

(4)超声测量数据的自检及小波神经网络处理。研究了流量计应用过程中超声测量数据的自检或预处理方法；分析了用于超声波流量计非线性校正的小波神经网络的原理、具体的网络构造算法及结果。

(5)超声波气体流量计的实现及精度分析。介绍了研制的速差法超声波气体流量计系统的结构、工作原理及提高测时精度的方法。并对仪器的声时测量精度及流量测量精度作了进一步的分析。

(6)超声波气体流量计的标定。介绍了用长颈喷嘴和涡轮流量计作为标准器的超声波气体流量计标定系统的原理、标定过程及结果。^[1]

参考资料

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