地铁隧道通风排烟风机排气量测量方法的研究

• 作 者: 王进丹
• 出 处: 沈阳航空航天大学
• 发表日期: 2012年01期
• 关键词: 超声波 时差 相位差 排气量 地铁隧道

目前,我国地铁的建设与日俱增,地铁隧道的安全问题显得越来越突出,隧道中的排烟设施是否能够稳定运行是隧道中消防安全设施的重要课题。本论文针对排烟风机性能的稳定性,主要研究地铁隧道通风排烟风机排气量的检测方法。首先,介绍了超声波传感器测量流量的基本方法,并由此推导出本文测量排气量的基本原理;其次,依据测量理论,设计了超声波数据采集模块的基本电路和超声波信号的软件处理算法;最后,通过仿真及实验验证了整个系统的测量理论。论文的主要工作包括以下几个方面:1.分析比较了超声波测量流速的几种常用方法,根据本系统的实际情况,选择了时差法超声波流量测量方法测量排气量。建立了基于时差法的超声波传感器搭建模型,即多等边三角形构架,并据此分析了超声波时差法测量气体流量的原理。2.对可能影响系统测量精度的误差进行了分析,并给出具体的解决办法,针对本系统时间差的软件求取方法,系统中加入格拉布斯(Grubbs)法对本系统影响极大的离群值进行处理。3.设计了系统的数据采集模块,包括超声波发射和接收电路。4.介绍了几种超声波时间差的求取方法,根据本系统的实际情况,将相位差法与信号相关函数法结合起来,推导出本系统的时间差求取算法,即快速相位检测法,并通过实验验证了本文的信号处理算法。