热式流量计中热分布参数测量与恒温差控制技术的研究

摘要

在工业生产过程中，流量是一个经常需要测量和控制的量，由于流体本身以及测量环境的复杂性，流量的测量存在一定的难度，随着科学技术的迅速发展，对流量的测量提出了更新、更高的要求，目前国内外有许多流量测量的方法，本课题针对热式质量流量测量的问题，根据热分布式质量流量计测量原理，设计出一种在恒温差控制状态下实现热分布测量的的热分布式质量流量硬件测试系统。热式质量流量计是最近几年发展比较迅速的质量流量计，包括热分布式质量流量计与热消散的浸入式质量流量计，为了不破坏流量测量管内部的流场，本文选择热分布式质量流量计进行流量测量，文中对热分布式质量流量计的两种温度控制方式做了简单的介绍，重点采用恒温差控制法，并且设计出一种可以实现恒温差控制的测量管模型。设计相应的硬件控制电路，搭建出整个实验测试循环系统。
　　本文在对该实验方案的研究以及验证过程中，从热分布式质量流量传感器的制作，温度传感器以及加热丝的选型，硬件电路系统的设计及其驱动芯片的选型等各方面做了详细叙，最后通过对电路系统的调试实现恒温差控制，对数采数据进行分析，最终得到测量管道内部流体流速与管壁上温差的函数对应关系，进一步研究流体质量流量与热分布的关系，从而计算一定的流体质量流量与此流量下的流体在一定时间内带走热量即加热丝提供的功率之间的关系。通过本课题的研究，得出可靠的实验理论依据，并且实验结论具有一定的重复性，验证了整个实验系统测试方案及系统的可行性。

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第一章 绪论

1.1课题研究背景、目的及意义

1.2 热式质量流量计的国内外发展状况

1.3热分布式质量流量计流量测量中的温度测量及控制方法

1.4 本课题的研究目标和主要内容

第二章 热分布式质量流量计工作原理及结构设计

2.1 恒温差控制方式下热分布式质量流量计结构设计及工作原理

2.2 隔热措施的处理

2.3 本章小结

第三章 热式质量流量计流量测试系统的构建

3.1 热式质量流量测试系统的总体方案

3.2 温度测量模块

3.3 信号放大模块

3.4 温度控制模块

3.5 温度加热电路

3.6 航空插头定义

3.7 本章小结

第四章 实验测量过程及实验结果分析

4.1硬件测试系统单个模块调试

4.2整体实验系统性能分析

4.3 本章小结

第五章 总结与展望

5.1 本文主要研究内容及创新点

5.2 存在的问题与研究展望

参考文献

攻读硕士期间发表的论文及所取得的研究成果

致谢