|本期目录/Table of Contents|

[1]马勤勇.超声波气体流量计在低压环境的应用[J].工业仪表与自动化装置,2021,(04):29-32.[doi:10.19950/j.cnki.cn61-1121/th.2021.04.006]
　MA Qinyong.Application of ultrasonic gas flowmeter in low pressure environment[J].Industrial Instrumentation & Automation,2021,(04):29-32.[doi:10.19950/j.cnki.cn61-1121/th.2021.04.006]
点击复制

超声波气体流量计在低压环境的应用

《工业仪表与自动化装置》[ISSN:1000-0682/CN:61-1121/TH]

卷:
期数:
2021年04期
页码:
29-32
栏目:
出版日期:
2021-08-15

文章信息/Info

Title:
Application of ultrasonic gas flowmeter in low pressure environment
作者:
马勤勇
中煤科工集团重庆研究院有限公司，重庆 400039
Author(s):
MA Qinyong
China Coal Technology Engineering Group Chongqing Research Institute, Chongqing 400039, China
关键词:
超声波气体流量计; 渡越时间; 自动增益控制; 相对阈值法; 过零检测
Keywords:
ultrasonic gas flowmeter;  transit time;  automatic gain control;  threshold method;  zero crossing detection
分类号:
O426
DOI:
10.19950/j.cnki.cn61-1121/th.2021.04.006
文献标志码:
A
摘要:
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%。
Abstract:
In order to verify the industrial adaptability of ultrasonic gas flowmeter in low-pressure environment, this paper independently developed a prototype of ultrasonic gas flowmeter for low-pressure environment, and analyzed the influence of pipeline pressure on ultrasonic received signal attenuation on the pressure test platform. According to the characteristics of low SNR of ultrasonic signal in negative pressure environment, narrow-band filter and automatic gain control technology are used to realize the stable reception of ultrasonic signal. The relative threshold method and zero crossing detection method are used to solve the ultrasonic transit time and flow calculation. The test results show that the design method can reduce the error of "wrong period" of transit time, and the measurement accuracy is better than ± 2.86%.

参考文献/References:

[1] 卢杰,梁军汀,朱士明.DN100mm小口径超声波气体流量计的研制与标定[J].声学技术,2003,22(4):230-232.

[2] LYNNWORTH L C , LIU Yi. Ultrasonic flowmeters: Half-century progress report, 1955-2005[J]. Ultrasonics, 2006, 44(5):1371-1378.
[3] 孟晓东,许德福.多口径低压气体超声波流量计在负压环境中计量特性的分析[J].中国检验检测,2018,26(04):6-8.
[4] 王铭学,王文海,田文军,等.数字式超声波气体流量计的信号处理及改进[J]. 传感技术学报,2008,21(6):1010-1014.
[5] BRASSIER P, HOSTEN B., VULOVIC F.. High-frequency transducers and correlation method to enhance ultrasonic gas flow metering[J]. Flow Measurement and Instrumentation, 2001, 12(3): 201-211.
[6] 季涛.时差法多声道气体超声波流量计的研究[D].杭州:浙江大学,2017:45-51.
[7] 汪伟,徐科军,方敏,等.一种气体超声波流量计信号处理方法研究[J].电子测量与仪器学报,2015,29(9):1365-1372.
[8] 穆立斌,徐科军,刘博,等.基于可变阈值和过零检测的四声道气体超声波流量变送器[J].计量学报,2019,40(02):266-271.
[9] 危鄂元.基于时差法的单声道气体超声波流量计的研究[D].杭州:浙江大学,2014:11-12.
[10] 马超,张建义,袁嫣红.超低功耗、高精度矿用超声波气体流量计系统研究[J].机电工程,2015,32(10):1278-1279.

相似文献/References:

[1]罗前刚.基于动态波形互相关算法的风速传感器的研究[J].工业仪表与自动化装置,2021,(03):105.[doi:10.19950/j.cnki.cn61-1121/th.2021.03.022]
　LUO Qiangang.Research on wind speed sensor based on dynamic waveform cross-correlation algorithm[J].Industrial Instrumentation & Automation,2021,(04):105.[doi:10.19950/j.cnki.cn61-1121/th.2021.03.022]

备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期：2020-08-14

基金项目：
天地科技股份有限公司科技创新创业资金专项项目（2018-TD-QN057,2019-TD-QN030）

作者简介：
马勤勇（1987），男，重庆人，工程师，硕士，2013年毕业于重庆大学，主要从事瓦斯抽采计量、超声波检测方面的研究工作。
更新日期/Last Update: 1900-01-01