超声波浆体浓度检测系统的研究

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1、上海大学硕士学位论文超声波浆体浓度检测系统的研究姓名：张权申请学位级别：硕士专业：检测技术与自动化装置指导教师：李斌20050201上海大学硕士学位论文摘要浆体浓度检测技术在工业生产过程中有着广泛的应用。本文旨在探索一种有效、实用的基于超声技术的浆体浓度测量技术方法，并在此基础上研究浓度、流量的测量技术。通过对研究成果的仪器化设计，达到实用的目的。本文在广泛深入了解国内外浆体浓度测量技术的基础上，以纸浆为研究对象．提出了以超声衰减法测量浆体浓度的方法。在确定了测量原理和方法后，完成了基本测试系统的研制工作。在对该系统硬件设计和软件功能的分析基础上，同时对

2、系统误差作了详尽的理论分析，提出了减小系统误差的相关措施。在理论分析和实验的基础上，针对纸浆浓度的测量，合理地选择了超声传感器一压电陶瓷片。通过实验验证了超声衰减法测量浆体浓度的可行性和合理性。同时研究了浆体在流动状态下，流速对测量结果的影响，并在理论分析上和具体实验中论证了流速对超声测量浓度的结果仅有极其微小的影响，在实际测量过程中，可以忽略。最后，本文对浓度流量测量技术作了分析研究，提出了集成超声浓度传感器、电磁流量传感器和温度传感器的多传感器系统测量浓度流量的方法，给出了一种具体的传感器结构设计方案。出于对研究成果仪器化设计的考虑，在前述基本测试系

3、统基础上提出了改进方法，得出了采用VF转换器(AD7741／7742)和有源滤波器等技术的硬件设计方案。改进后的方案，降低了系统成本、提高了测量精度，具有自动调节信号频率、搜索接收信号最大幅值的功能，并进行了温度补偿设计，可使系统的性能得到进一步的改善。关键词：超声传感器超声衰减浓度流量测量仪器化上海大学硕士学位论文ABSTRACTConcentrationmeasurementofslurryiswidelyusedinindustryprocess．Thispaperaimsatresearchingalleffectiveandpracticalm

4、ethodtomeasureslurryconcentrationbasedonultrasound．Concentration—flowmeasurementtechnologyofslurryisalsostudiedinthepaper．Forthepurposeofpracticalapplication，theinstrumentationdesigniscardedout．First，thedomesticandoverseastechnologyaboutslurryconcentrationmeasurementisresearchedw

5、idelyandthoroughly．Thentakingpaperslurryastheinvestigationobject，anultrasonicmethodformeasuringtheattenuationinpaperslurrytodetermineslurryconcentrationispresented．Afterdecidingthemeasurementprincipleandmethod，theprimarymeasurementsystemisdesigned．Accordingtotheanalysisofhardware

6、designandsoftwarefunctions，systemerrorisanalyzedindemilandcorrespondingmeasuresareusedtoeliminatesystemerror．Dependingontheoreticalanalysisandexpedmentsresult，aimingattheconcentrationmeasurementofpaperslurry,suitablepiezoelectrictransducersaleselectedtodesignultrasoundsensors．The

7、experimentresultsdemonstratethefeasibilityandrationalityfortheultrasonicmethodtodetermineslurryconcentrationbasedonattenuationmeasurement．Theinfluenceoftheslurryflowvelocityontheultrasonicattenuationmeasurementisalsoconsidered．Thetheoreticalanalysisandexperimentresultshowslurryfl

8、owvelocityhardlyhaveanimpactontheultraso