【摘 要】
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低电导率流体一般是指电导率低于10uS/cm的流体,包括油类、石油制品、气体及大多数有机物,这一类流体的测量在工业生产中有着重要的意义。现有的基于电磁学原理的低电导率流体测
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低电导率流体一般是指电导率低于10uS/cm的流体,包括油类、石油制品、气体及大多数有机物,这一类流体的测量在工业生产中有着重要的意义。现有的基于电磁学原理的低电导率流体测量方法,只能在一定程度上降低可测流体的电导率下限,并没有从根本上解决低电导率流体或不导电流体的测量问题。本文提出了一种新的流量检测思路,通过暂时改变流体的导电性质实现低电导率流体的流量测量。本文的主要研究内容如下:(1)对流量检测技术的研究现状与发展趋势作了简要概述,介绍了低电导率流体的概念及其在流量检测过程中遇到的困难,在分析低电导率流体流量测量技术现状的基础上,提出了基于电荷注入装置的流量检测思路。(2)完成了实验管道的设计和实验平台的搭建,选择空气为研究对象,通过对实验数据的分析,确定了带电气体流速与电极上的感应电势的关系,并探讨了影响电极电势的主要因素。(3)提出了基于电荷注入装置的相关流量检测方法,利用相关分析消除了环境条件的变化对测量结果的影响,实现了大流速情况下流量的准确测量。(4)通过硬件抗干扰设计,减弱了负高压电场和外界电磁干扰对电极电势的影响;通过数字滤波技术,基本消除了尖峰电压对渡越时间的影响。从而实现了小流速情况下流量的准确测量。本文的创新之处在于,提出了基于电荷注入装置的检测思路,从暂时改变流体的导电性的角度,对流量测量进行了研究;利用相关分析法消除了环境条件的变化对测量稳定性的影响;通过硬件抗干扰设计和数字滤波技术,减弱了负高压电场对感应电势和渡越时间的影响,从而降低了可测流速的下限。
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