探索基于环状电容的相关流量测量技术研究

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1、天津大学硕士学位论文基于环状电容的相关流量测量技术研究姓名：陈超申请学位级别：硕士专业：检测技术与自动化装置指导教师：张涛20070601摘要随着科学技术的迅速发展，多相流体系在国民经济和人类生活中的地位日益重要，多相流参数的检测已成为多相流研究领域的重要问题，而这其中，流量的测量是很重要的方面。‘二十世纪六十年代中期发展起来的，以相关技术为基础构成的多相流测量系统，为解决多相流测量问题提供了一个强有力的技术手段；随着数字信号处理器DSP芯片的出现，大大提高了相关函数的计算速度，使得多相流在线测量成为可能。本文在研究国内外常

2、用流量测量传感器和流量测量方法的基础上，对基于环状电容传感器的相关测量技术进行了研究，论文完成的主要工作有：通过对相关测量原理的研究，提出了新型的内外环型相关测量用电容传感器及智能化微小电容检测电路的设计方案：完成了信号检测部分的电路设计，并依据不同检测信号进行了程控放大处理；基于电容传感器实现了现场流动噪声信号的提取、检测和分析。基于FFl’快速相关算法的研究，研制了高采样频率和运算能力的数字相关器，通过MCU+DSP的双核技术，提高了系统的运行能力和控制能力，并对相关运算结果进行显示输出和串口输出。由于伪随机码具有优良的

3、双值自相关特性，其相关函数形状类似冲激函数，易于相关辨识，本文通过对伪随机码相关知识的研究，设计了双通道精确延时伪随机序列产生器，实现了对相关器的标定，得到了较为理想的效果。最后，总结了课题进行过程中遇到的困难和问题，对下一步的研究工作提出了几点建议。关键词：多相流测量电容检测程控放大相关流量测量DSP伪随机码ABSTRACTW地therapiddevelopmentofscienceandtechnology,Multiphaseflowhasoccupiedveryimportantpartincountryeconom

4、yandhumanlife．TheParametersmeasurementofmultiphaseflowhasbecameaquestionoffirstimportanceintheresearchfieldofmultiphaseflow．Flowmeasurementisaveryimportantpartinthissubject．Multiphaseflowmeasurementsystembasedoncross-correlationflowmeasurementtechniquehasbeendevelo

5、pedsincethemiddleof1960s，offeringeffectivetechnologymethodsformultiphaseflowmeasurement．Withtheappearanceofdigitalsignalprocessor(DSP)，thecalculationofcorrelationfunctionsisgreatlyspeededup，whichmakeson—linemultiphasemeasurementpossible．Basedonthestudyofflowmeasure

6、mentsensorsandmethodscommonlyusedbothathomeandabroad，cross．correlationflowmeasurementtechniquebasedonannularcapacitorwasstudied．ThemainworkofthethesisiSasfollows：Firstofall，throughtheresearchontheprincipleofcross—correlationflowmeasurement,anewtypeofinternalandexte

7、rnalannularcapacitorsensorforcross．correlationflowmeasurementandthedesignofIntelligencemicro—capacitancemeasuringcircuitwerepresented．ThepartofthesignaldetectioncircuitdesignWascompleted，alsoaprocessingofsignalprogrammableamplifywasconducted．Abstracting，detectingan

8、danalyzingofflownoisesignalbasedonthecapacitorsensorinfieldwererealized．Secondly，throughthestudyoffastcorrelationalgorithmbasedonFFT,adigitalcorr