氣固兩相流電容相關流速測量研究.pdf

1、氣固兩相流流動參數(shù)主要包括固體顆粒的速度、濃度、質(zhì)量流量等。其中固體顆粒的流動速度是反映氣固兩相流流動狀況的一個重要參數(shù)。氣固兩相流速度檢測對兩相流體理論研究以及工業(yè)生產(chǎn)安全、經(jīng)濟、高效運行具有重要意義。
　　電容傳感器與相關測量技術的結合，為氣固兩相流速度測量提供了解決方案。隨著微電子技術的進步，數(shù)字信號處理器運算功能的增強，使得設計響應快、高精度的實時速度測量系統(tǒng)成為可能。本文針對相關算法進行了深入研究，并對上下游電容信號進行

2、分析，設計電容信號檢測電路和采集系統(tǒng)，最終完成氣固兩相流固體顆粒速度的實時測量。
　　本文主要完成了以下工作:
　　(1)對電容法速度傳感器進行了分析，確定了傳感器的結構尺寸，并設計制作了上下游平行極板式的速度傳感器。
　　(2)根據(jù)電容信號特點，設計了相應的信號調(diào)理電路，實現(xiàn)電容信號的解調(diào)濾波及放大。通過計算機對各部分電路進行仿真，確定了C/V轉換電路、低通濾波、移相電路。
　　(3)分析比較常用的速度算法，深

3、入研究了互相關算法，并在準確性實時兩個方面對相關算法進行改進。研究適用于DSP環(huán)境的具有較低采樣頻率和采樣點數(shù)的快速互相關測速算法及去噪、插值、濾波等信號處理方法。
　　(4)對上下游信號做頻譜分析，確定濾波器截止頻率。分析FIR、IIR兩種數(shù)字濾波器特點及適用環(huán)境，設計應用于上下游信號的IIR濾波器，以及應用于互相關數(shù)組的FIR濾波器。
　　(5)采用TMS320C6713作為系統(tǒng)的數(shù)字處理單元并加入顯示及通信，在CCS6