矿用管道式超声波气体流量计设计

介绍了煤矿瓦斯抽采监测常用流量计的各种优缺点,基于时差法超声波流量检测原理,采用40 k Hz超声波换能器和CX20106A集成红外信号接收芯片对超声波信号进行处理,并利用高速ARM芯片计算超声波飞行时间,设计了矿用管道式超声波气体流量计,相对误差小于4.0%、流速下限低至0.2 m/s,且无压损,是解决煤矿瓦斯抽采监测的理想仪器,具有良好的现场表现和环境适应性。     

时差式超声波气体流量计的研制

介绍了一种利用超声波在顺程和逆程传播的时间差原理来测量气体流速的流量仪表。该仪表采用分体式设计，分为测量和显示两大模块。超声波换能器利用压电陶瓷的压电特性设计而成。测量模块计算的流速通过D／A转换成标准4—20mA的电流输出。仪器的显示模块负责流速、温度、压力的采样和结果的计算、显示，各种参数通过键盘功能修改。该仪表通过RS-485串行通信接口与计算机连接进行数据传输，计算机可以实时地读取测量数据。     

超低功耗、高精度矿用超声波气体流量计系统研究

针对传统超声波流量计测量精度低、功耗偏高等问题,对流量测量原理、低压驱动换能器、信号接收发送、系统功耗等方面进行了研究,提出了基于时差法的测量电路、前端激励信号驱动放大电路以及后端信号处理电路的具体实现方案,同时归纳了流量测量精度和系统功耗的影响因素,提出了相应针对措施,设计了一种以超低功耗单片机EFM32和高精度时间测量芯片TDC-GP22为核心元件的新型超声波流量计,利用流量标定装置对该新型超声波流量计进行了标定实验。研究结果表明,该新型超声波流量计能实时采集气体流量、浓度、气压和温度等参数,且测量精度较高、功耗极低,有一定的实际推广应用价值。     

基于TDC-GP2的超声波气体流量计的研制

针对传统型超声波气体流量计精度不高的弱点,提出一种基于TDC-GP2时间芯片测量的系统设计,采用时差法测量原理,选用大口径晶片(直径15 mm)的超声波换能器,采用单一正电源供电的设计思路,基于中点电压法设计同相放大电路获取初级超声波信号,基于反相放大器的自动增益控制(AGC)电路实现信号幅度的恒定,设计了二阶带通滤波器电路用于放大电路产生噪声的滤除,设计了阈值可变的比较电路从而准确产生了用于计时的方波,并控制时间芯片TDC-GP2实现了时间差的精确测量。对整个硬件系统进行了测试,结果显示超声波气体流量计的精度达到1级。     

管段式矿用钻孔超声波流量计研究

为了保证煤矿井下的安全施工,掌握抽采工作面内部的瓦斯分布情况,提出建立以单个瓦斯抽采孔为监测单元的抽采监测系统,为更合理抽采方案提供数据支持。针对钻孔特性,利用TDC1000模拟驱动与TDC7200时间测量芯片,研制了一款基于时差法的管段式矿用钻孔超声波流量计。详细论述了装置的总体框架、测量原理及软硬件设计,并通过标准设备对装置性能进行了验证。试验结果表明,该装置性能优良,能够为煤层气抽采效果评价提供有力的数据基础。     

基于ARM9的超声波气体流量计

针对目前国内气体流量测量量程比小,明渠、暗渠测量困难,大流量、大管径测量精度低等特点,文中设计了一种基于S3C2440与FPGA,以Wince6.0为实时操作系统的嵌入式超声波气体流量计.利用FPGA的硬件实时和嵌入式的各种优势及wince 6.0的新特性,简化了电路结构,提高了洲量的精度和抗干扰能力,并且具有很好的现场人机交互界面,可扩展性极好,可设计为一款具备各种协议总线的智能仪表.     

气体超声波流量计的应用与研究

本文主要对气体超声波流量计测量的检测原理,以及影响计量精度的分析,提出气体超声波流量计准确计量的修正方法。     

大管径气体流量计研制

利用射线电离气体的方式对大管径气体流量进行测量，对测量原理进行了理论分析，研究了气体电离方式、检测极板形式和偏压等因素对测量系统的影响，研制了β射线电离式的气体流量计。测量结果表明：该流量计性能稳定，测量精度可达3％，且具有较强的抗干扰和抗污染能力。     

电离式气体流量计的研制

本文概述了一种以电离气体离子作为标记的新型气体流速／流量系统，导出了其主要参数偏压的计算公式；介绍了这种流量计在结构设计及信号处理方面的主要创新，该种流量计既具有较高的测量精度，可达１－２％，。又具有一定的抗干扰及污染能力。     

高压气体涡轮流量计的研制

阐述高压气体涡轮流量计研制的意义和设计依据;并介绍高压涡轮流量计的工作原理、结构特点、性能测试、计量特性等,以此证明研制的高压气体涡轮流量计可以作为贸易计量应用在高压管线上。     

超声波气体流量计中传感器参数选择

超声波流量计设计关键内容之一就是处理每一路超声信号,确定信号质量对于精确测量传播时间是否接受,并从中提取流动信息.如果超声信号本身就存在问题,则传播时间测量和流量测量都不会正确,文中就产生超声信号的超声波传感器主要参数的选择列举了选择条件.     

基于自适应滤波算法的超声波气体流量计

针对超声波气体流量计在使用过程中普遍存在的测量精度不高、稳定性差等问题,提出并实现了基于时差法和新型自适应滤波算法的超声波气体流量计。该流量计硬件部分由STM32F103主控芯片、高精度计时芯片TDC-GP22等组成,保证了系统的计量精度;软件部分采用了一种改进型卡尔曼滤波算法,在保证滤波效果的同时有效提高响应速率,并且将其与算术平均滤波相结合,根据流体渡越时间差的变化率提出了新型自适应数据滤波算法。通过实验对比发现,该新型滤波算法有效降低了系统的测量误差,在0.25～40 m³/h流量范围内,系统的最大测量误差为1.08%,满足1.5级精度标准,同时使得系统零漂减小为原来的一半,大大提高了系统的稳定性,满足了实际工程应用的需要。     

频差法超声波气体流量计的设计

介绍以频差法为依据，应用超声波专用集成电路LM1812设计的一种超声波气体流量计。     

超声波气体流量计在低压环境的应用

为了验证超声波气体流量计在低压环境的工业适应性,该文自主研发了针对低压环境的矿用超声波气体流量计样机,在压力测试平台上分析了管道压力对超声波接收信号衰减的影响。主要针对负压环境下超声波信号信噪比低的特点,采用窄带滤波结合自动增益控制技术实现了超声波信号的稳定接收,采用相对阈值法结合过零检测法完成超声波渡越时间解算和流量计算。在煤矿负压管道中展开工业性试验,试验结果表明该设计方法测量精度优于±2. 86%。     

超声波气体流量计作为结算表的探讨

针对目前太原煤炭气化公司焦化厂超声波气体流量计运行现状,经过现场考察与比对实验,参照近期超声波气体流量计计量数据,通过记录、分析、研究等环节,特对超声波气体流量计的使用情况做出探讨.     

超声波气体流量计检测精度影响因素分析

在天然气的管道运输过程中,提高气体流量测量的精度是提高运输效率、避免安全事故发生的关键技术。利用流体力学仿真（CFD）方法建立组合双弯管及变径管道模型,定量计算修正系数,对双声道超声波流量计结构和安装位置对于管道内气体速度场的影响进行研究。通过仿真得出超声波流量计的最优声道位置,并结合实验验证了仿真结果的可信性。模拟结果表明,双弯管和变径管与超声波流量计的安装位置至少为10D才能保证流体充分流动;通过修正系数随雷诺数的变化情况得出双声道超声波流量计的最优声道位置为距管道截面中心0.25D处。研究结论对于不同性质气体的流量检测同样适用,为工业中气体运输检测精度的提高以及超声波流量计的优化提供了依据。     

微机化热式气体质量流量计的研制

微机化热式气体质量流量计是用新型热敏器件——铂膜电阻作为检测元件,并以MCS-51系列单片机为数据处理部件研制而成的.该流量计具有性能稳定、耐腐蚀、精度较高、响应速度快的优点。本文对流量传感器的工作原理、结构、检测电路及微机硬件、软件设计作了具体阐述,并给出试验结果。     

矿用FUP1010型超声波流量计的研究与运用

通过分析超声波流量计基本原理及组成,提出了传播时间法与多普勒效应法,描述了1010型主要技术的性能,提出了使用前的准备工作、物理安装步骤及注意事项、测量时的运用、流量计的精度与重复性、流量计系数的修正等。