谐振式环形管科里奥利质量流量计的研究

摘要

该文首先对谐振式环形管质量流量计的工作原理进行了数学描述;利用Pro/Engineer软件建立了环形管的实体模型,并利用ANSYS软件对环形管进行了模态分析、谐振响应分析以及流体力学分析.重点讨论了环形振动管的振动特性以及振动管的关键尺寸对振动特性的影响,初步了解了振动管的各阶模态以及各阶模态固有频率与结构尺寸之间变化规律;结合测量原理和传感器、激振系统的设计对环形管进行了振动特性分析、静力学分析、谐振响应分析和流体力学特性分析.同时将环形管与U形、Ω形、B形进行了比较,从理论上解释了不同形态振动管流量计测试性能的差异.另外,该文还对有限元分析方法的原理及科里奥利质量流量计的数据采集和信号处理进行了讨论.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1质量流量计及其应用

1.2科里奥利质量流量计的现状和前景

1.3本文的主要内容

1.3.1实施方案

1.3.2关键问题

1.3.3实施步骤

参考文献

第二章环形管科里奥利质量流量计

2.1科里奥利力原理

2.2环形管结构与工作原理

2.3环形振动管科里奥利质量流量计数学模型

2.4质量流量与密度信号检测原理

参考文献

第三章环形管质量流量计振动管模态的研究

3.1理论模型

3.2实体与有限元建模

3.2.1 Pro/E、ANSYS简介

3.2.2建立环形管的三维实体模型和有限元模型

3.3模态分析

3.3.1模态分析

3.3.2关键尺寸对环形管振动的影响

3.4与U形管、Ω形管模态比较

3.4.1 U形振动管的模态[3]

3.4.2 Ω形振动管的模态

3.4.3环形、U形、Ω形振动管的比较

参考文献

第四章环形管静力分析和简谐响应研究

4.1环形管静力学分析

4.1.1环形管的静力学分析

4.2环形管的谐振响应

4.2.1环形管的谐振响应分析

4.3环形管与U形管、Ω形管的比较

参考文献

第五章环形管质量流量计压强损失研究

5.1层流与湍流

5.2环形管的压强损失及速度分布

5.3环形管与U形管及Ω形管的比较

5.4不同流体流经环形管时的计算

5.4.1流体为水

5.4.2流体为高密度汽体

5.4.3流体为油

第六章传感器、激振器及信号处理

6.1传感器

6.2激振器

6.3信号处理

6.3.1相位检测

6.3.2信号分析

6.3.3锁相放大器的基本概念

6.3.4相敏检波的解析法描述

参考文献

总结

致谢

附录1：攻读硕士学位期发表的论文

附录2：环形管结构示意图