污水管道非接触流量测量装置设计-开题报告

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1、 毕业设计开题报告 学学 生生 姓姓 名名： 学学 号：号： 学学 院 、 系院 、 系 ： 信息与通信工程学院 电气工程系 专专 业业 ： 电气工程及其自动化 设设 计计 题题 目目： 污水管道非接触流量测量装置设计 指 导 教 师指 导 教 师 : 2012 年 03 月 09 日 毕毕 业业 设设 计计 开开 题题 报报 告告 文文 献献 综综 述述 一、本课题研究的目的及意义一、本课题研究的目的及意义 在当今社会,流量测量广泛应用于工业过程控制及能源计量,工农业发展对流体流 量的测量提出了越来越高的要求,只有将其数量测量准确,才能做到“节能有数,耗能有 据” ,正确的进行经济核算 1。

2、 在流量计量工作中遇到了一系列问题,比如:由于测量介质 的变化,管路内各类杂质及锈蚀的产生,使其测量误差变得很大,因拆装、断流等诸多因 素,对流量计进行周期检定又非常困难,由于流量测量失准而产生的计量争议也越来越 突出 2。本设计提出的目的是通过超声波发射与接收信号在不接触液体本身的情况下流 速测量技术的研究,研制出可以非接触流量的测量装置 3。 目前的工业流量测量普遍存在着大管径、大流量测量困难的问题， 这是因为一般 流量计随着测量管径的增大会带来制造和运输上的困难，造价提高、能损加大、安装不 仅这些缺点，超声波流量计均可避免。因为各类超声波流量计均可管外安装、非接触测 流 4，仪表造价基本

3、上与被测管道口径大小无关，而其它类型的流量计随着口径增加， 造价大幅度增加， 故口径越大超声波流量计比相同功能其它类型流量计的功能价格比 越优越。被认为是较好的大管径流量测量仪表 5，多普勒法超声波流量计可测双相介质 的流量， 故可用于下水道及排污水等脏污流的测量 6。 在发电厂中，用便携式超声波流量计测量水轮机进水量、汽轮机循环水量等大管径 流量，比过去的皮脱管流速计方便得多 7。超声波流量汁也可用于气体测量。管径的适 用范围从2cm 到5m，从几米宽的明渠、暗渠到500m宽的河流都可适用。另外， 超声测 量仪表的流量测量准确度几乎不受被测流体温度、压力、粘度、密度等参数的影响，又 可制成非

4、接触及便携式测量仪表 8， 故可解决其它类型仪表所难以测量的强腐蚀性、 非 导电性、放射性及易燃易爆介质的流量测量问题。另外，鉴于非接触测量特点，再配以 合理的电子线路，一台仪表可适应多种管径测量和多种流量范围测量 9。超声波流量计 的适应能力也是其它仪表不可比拟的。 超声波流量计具有上述一些优点因此它越来越受 到重视并且向产品系列化、通用化发展，现已制成不同声道的标准型、高温型、防爆型、 湿式型仪表以适应不同介质，不同场合和不同管道条件的流量测量 10。 众所周知, 超声波具有发射能量大、方向性强的特点。超声波流量计的基本原理 是向管道发射超声波脉冲。该脉冲以顺流和逆流方式通过流体时, 因流速不同,即会产 生时间差, 测得此时差 11, 就可检出流体的流速, 求得流量, 这一方法称为时差法。 根 据多普勒原理, 超声波脉冲在顺流和逆流通过流体时, 其频率也会发生变化, 测量此 频差也可检出流体的流速, 求得流量, 这一方法称为频差法。 还有采用其他方法如噪声 法等, 但以此两种方法较为常用 12。 二、二