复合式质量流量计的研究

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1、分类号学号M200971952学校代码10487密级硕士学位论文复合式质量流量计的研究学位申请人：高永锋学科专业：检测技术与自动化装置指导教师：李昌禧教授沈安文教授答辩日期：2012年1月10日AThesisSubmittedtoHuazhongUniversityofScienceandTechnologyfortheDegreeofMasterofEngineeringResearchonCompoundMassFlowmeterCandidate:GaoYongfengMajor:MeasurementTechniqueandAutom

2、aticDeviceSupervisor:Prof.LiChangxiProf.ShenAnwenHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan430074,P.R.ChinaJan,2012独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已标明引用的内容外，本论文不包含任何其他人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：学位论

3、文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在______年解密后适用本授权数。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：日期：华中科技大学硕士学位论文摘要近年来，基于各种工业需求的流量仪表发展迅速，以科里奥利质量流量计为代表的直接式质量流量计发展很快

4、，广泛应用于各个领域。但是在多相流的测量领域仍受到较大的限制，以造纸行业为例，纸浆液固两相流的绝干纸纤维的质量流量和浓度的实时高精度的测量对制造出高质量的纸张至关重要，因此，开发出一台能够同时输出纸浆浓度值和质量流量值的复合式仪表显得十分必要。针对纸浆液固两相流介质，本论文研究了复合式质量流量计。该仪表基于间接式质量流量测量方法，由体积流量测量模块、浓度测量模块和质量流量运算三大模块构成。体积流量测量采用互相关流量测量方法，通过光纤传感器采集管道中两路随机信号，经过信号调理后送入DSP数字信号处理器系统，完成频域相关运算以实现流量测量，在软件

5、设计中采用了一些有效的优化算法，提高了测量精度和实时性；浓度测量采用静刀式浓度变送器，同时进行流速补偿以提高浓度测量精度；质量流量运算计采用C8051F005单片机系统进行质量流量计算，质量流量计算公式中的修正参数要事先在实验条件下进行多次测量，以表格的形式存入单片机中，可进行高精度的现场计算。经过实验测试和数据仿真得知，该复合式质量流量计能够准确输出质量流量、浓度和体积流量值，而且算法高效，在纸浆液固两相流测量领域有较好的应用前景。关键词：质量流量；相关流量计；频域相关；静刀式；DSP；单片机I华中科技大学硕士学位论文AbstractInr

6、ecentyears,basedonallkindsofindustrialdemand,flowmetersgetarapiddevelopment;thedirectmassflowmeterwhichisrepresentedbyCoriolisMassFlowmeterdevelopsrapidlyandappliestovariousfieldswidely.However,thisflowmeterstillsubjectstogreatrestrictioninthefieldofmultiphaseflowmeasuremen

7、t,forexample,inpaperindustry,areal-timeandhigh-precisionmeasurementofmassflowandconsistencyofthepaperfiber,whichbelongstotheliquid-solidtwo-phaseflow,isveryimportanttothemanufactureofhigh-qualitypaper.Thereforeitisnecessarytodevelopacompoundflowmeterwhichcanoutputconsistenc

8、yandmassflowsignalsofthepulpsimultaneously.Takingpulpliquid-solidtwo-phaseflowasth