电容式气固两相流相浓度传感器的研究

摘要

本文针对以上两个问题对测量气固两相流相浓度的电容传感器进行了研究.首先利用二维有限元法对检测场的灵敏度分布进行优化分析,得到了一种检测场灵敏度分布较为均匀的传感器结构.在此基础上,设计了一种具有误差补偿功能的混频振荡电路来测量电容传感器的输出信号,以提高测量电路的稳定性和灵敏度,使其具有较强的抗干扰能力.最后用实验比较了传感器结构优化前后检测场的灵敏度分布,检验了传感器的线性度,从而得到一个性能良好的气固两相流相浓度检测系统.

目录

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第一章绪论

1.1气固两相流测量的意义

1.2气固两相流相浓度的主要测量方法

1.2.1扰动法

1.2.2非扰动法

1.3气固两相流相浓度电容法测量的几个基本问题

1.3.1气固两相流的基本参数

1.3.2气固两相流的典型流型

1.3.3电容法测量的基本原理

1.4本文工作

第二章电容式相浓度传感器的有限元模型及优化

2.1电容传感器极板的有限元模型

2.1.1电容相浓度传感器的模型

2.1.2有限元法简介

2.1.3电容传感器检测场的有限元模型

2.2用有限元程序对电容传感器的仿真

2.2.1 ANSYS程序

2.2.2电容传感器检测场的数值计算

2.3数值计算结果与优化分析

第三章电容法测量气固两相流相浓度的实验研究

3.1实验设备

3.1.1电容传感器

3.1.2测量电路

3.2实验过程

3.2.1电路稳定性测试实验

3.2.2优化前后传感器检测场灵敏度分布实验

3.2.3电容传感器的线性度实验

第四章数据处理及结果分析

4.1数据的结果及分析

4.1.1传感器稳定性能测试实验结果及分析

4.1.2传感器检测场灵敏度分布均匀性的数据处理及结果分析

4.1.3传感器线性度实验结果及分析

4.2误差分析

4.2.1误差原因

4.2.2误差估算

第五章本文总结

主要符号表

致谢

参考文献

文章发表及录用情况