水流量标准装置不确定度和流量稳定性研究

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1、天津大学硕士学位论文水流量标准装置不确定度和流量稳定性研究姓名：李峥申请学位级别：硕士专业：检测技术与自动化装置指导教师：张涛20090601中文摘要针对液体流量标准装置，从提高装置不确定度等级和改进装置流量稳定性方面出发，开展研究。主要内容包括：分析影响装置不确定度的主要因素，并针对目前存在的问题进行改进；研究装置流量稳定性的评估方法，探索由管道中压力值反映流量变化的可行性，并进行实流实验；对影响流量稳定性的装置关键部件二一稳压罐进行理论分析和计算；利用FLUENT仿真软件，对稳压罐内部流场进行数值模拟与分析。本文主要完成了以下工作：．1．

2、针对影响静态质量法水流量标准装置不确定度的主要因素，提出了解决办法。对计时器，采用新的计时方法，结合软件结构优化，提高了计时精度：对换向器，通过加泄流二极管和滤波电容减弱了光电信号中由继电器动作引起的干扰，通过改进测控程序结构，消除了程序执行时间对换向过程中计时的影响。实流实验表明改进后装置整体不确定度优于O．05％。2．对流量装置检定规程中流量稳定性评估方法进行了比较分析；对实验室现有水塔稳压法装置的流量稳定性进行了实流实验；由伯努利方程推导了流体流速与压力的关系，探索由压力波动反映流量稳定性的可行性，并进行了实流实验分析。3．对稳压罐进行

3、了分析和计算，并对DN32mm入口稳压罐的结构和尺寸进行了详细设计。4．用FLUENT软件对4种结构的稳压罐进行了流场稳态仿真，分析了结构变化对流场的影响；用非稳态仿真验证了流体经过旋转叶轮结构和稳压罐后，在出口处能达到平稳流动状态。关键词：流量标准装置；流量稳定性；不确定度；稳压罐；流场数值仿真；ABSTRACTTheexperimentsareconductedtoenhancetheuncertaintylevelofliquidcalibratedflowfacilityandimprovetheflowstabilityofthat

4、facility．Themaincontentinclude：analyzethemainfactorsoffacilityuncertainty,andimprovethefacilitybasedontheexistingproblems；studytheflowstabilityevaluationmethodsofthatfacility，andexplorethefeasibilityofreflectingchangesintheflowbythevalueofthepressureinthepipeline，andconduct

5、therelevantexperiment；analyzeandcalculatethekeycomponentsofthefacility：tankregulatortheoretically，whichisthemainfactorofimpactingtheflowstability；makeuseofFLUENTsimulationsoftware，simulateandanalyzetheinternalflowfieldinthetankregulatornumerically．Theresearchesasfollowsarec

6、ompletedinthispaper：Firstly，thispapergivesasolutiontothemainfactorofimpactinguncertaintyofliquidcalibratedflowfacilitybasedonstaticqualitymethod．Forthetimer,bymakinguseofthenewtimingmethodandcombiningwithsoftwarestructureoptimization，thetimingaccuracyisimproved．Forthecommut

7、ator,theinterferencecausedbyrelayactioninphotoelectricsignalisreducedthroughaddingdischargediodeandfiltercapacitor．Byimprovingthestructureofthemonitoringandcontrolprogram，theeffectsoftimingontheprocessofreversingcausedbytheprogramexecutiontimeareeliminated．Realflowexperimen

8、tsshowthattheoveralluncertaintyoftheimprovedfacilityisbeRerthan0．05％．Secondly，thef