李雪菁、李恒宇、王偉、花欽著的《電磁式流量傳感器測量方法及理論》的主要創新點可以概括為以下三方面。
(1)基于場論及數學物理方程理論，本書采用虛電流密度法，利用有限元分析方法研究了非絕緣管壁電磁流量傳感器的權重函數分布。為描述非絕緣管壁電磁流量傳感器管壁、流體與感應電動勢的關系提供了一種方法。
(2)本書將流量傳感器的權重函數以及冷卻劑的流場進行了耦合，從電勢空間關系角度對管壁、流體的電特性與非絕緣管壁電磁流量傳感器輸出信號及輸出信號折算率的關系進行了計算分析。并對非絕緣管壁電磁流量傳感器制造中的一些問題進行了詳盡的分析討論。研究進一步完善了非絕緣管壁電磁流量傳感器的分析方法研究。
(3)本書實現了非絕緣管壁電磁流量傳感器及實驗室驗證性實驗的設計。通過實驗驗證了非絕緣管壁電磁流量傳感器的基本設計參數、傳感器及功能驗證性實驗設計的合理性及理論分析結論的正確性。為實際工程中非絕緣管壁電磁流量傳感器的設計提供了理論依據。
第1章 緒 論
1.1 國內外研究現狀
1.1.1 高溫金屬流體測量儀表研究現狀
1.1.2 電磁流量傳感器分析方法研究現狀
1.2 現有非絕緣管壁電磁流量傳感器分析方法面臨的難點及存在的問題
1.2.1 現有分析方法在理論研究方面的困難
1.2.2 現有分析方法在實驗驗證方面的困難
1.3 研究的主要內容及創新點
第2章 電磁流量傳感器分析方法研究相關理論基礎
2.1 流量與流量測量
2.1.1 基本概念
2.1.2 測量方法及儀表
2.1.3 流量傳感器發展趨勢
2.2 典型絕緣管壁電磁流量傳感器基本理論
2.2.1 基本測量原理
2.2.2 測量方程及邊界條件
2.3 電磁流量傳感器權重函數理論
2.3.1 權重函數的定義及求解
2.3.2 權重函數的分布特性及物理意義
2.4 非絕緣管壁電磁流量傳感器現有理論
2.4.1 非絕緣測量管概念
2.4.2 非絕緣管壁電磁流量傳感器現有分析方法
2.5 滿管條件下管道中流體流速分布規律
2.6 數值分析方法的相關理論
2.6.1 有限元分析法
2.6.2 多物理場耦合分析軟件
2.6.3 計算流體力學研究方法概述
2.6.4 多核并行計算原理
2.6.5 控制方程的常用求解方法
2.7 本章小結
第3章 非絕緣管壁電磁流量傳感器近似測量方程分析
3.1 非絕緣管壁電磁流量傳感器結構特點
3.2 對非絕緣管壁電磁流量傳感器近似測量方程的討論
3.2.1 已有文獻的近似測量方程分析
3.2.2 等效電路模型構建
3.3 近似測量方程的局限性及權重函數分析的必要性
3.4 本章小結
第4章 電磁流量傳感器權重函數研究
4.1 基于權重場與虛電流密度法的權重函數的計算方法
4.2 非絕緣管壁電磁流量傳感器權重函數研究
4.2.1 傳感器邊界條件
4.2.2 傳感器內虛電流密度分布
4.3 非絕緣管壁電磁流量傳感器權重函數仿真分析及特性研究
4.3.1 仿真算例模型的構建
4.3.2 管壁厚度與權重函數關系的分析研究
4.3.3 管壁及流體電導率與權重函數關系的分析研究
4.4 非絕緣管壁電磁流量傳感器權重函數不均勻度研究
4.5 本章小結
第5章 非絕緣管壁電磁流量傳感器特性仿真研究
5.1 管壁厚度與傳感器測量特性關系仿真研究
5.1.1 管壁厚度與傳感器輸出信號的關系
5.1.2 管壁厚度與傳感器輸出信號折算率的關系
5.1.3 多物理場耦合方法與近似測量方程方法的對比
5.2 管壁及流體電導率與傳感器測量特性關系仿真研究
5.2.1 電導率與傳感器輸出信號的關系
5.2.2 電導率與傳感器輸出信號折算率的關系
5.2.3 多物理場耦合方法與近似測量方程方法的對比
5.3 非絕緣管壁電磁流量傳感器制造中的一些問題
5.3.1 信號引出點位置對稱性對輸出信號的影響
5.3.2 信號引出點設計對輸出信號的影響
5.4 本章小結
第6章 非絕緣管壁電磁流量傳感器及驗證實驗設計
6.1 非絕緣管壁電磁流量傳感器設計
6.2 液態金屬測量驗證實驗設計
6.2.1 被測金屬液體選擇及勵磁設計
6.2.2 驗證實驗過程設計
6.3 水循環系統下的驗證實驗及傳感器設計
6.4 本章小結
第7章 非絕緣管壁電磁流量傳感器驗證實驗及分析
7.1 液態金屬測量驗證實驗裝置及結果分析
7.1.1 轉換器介紹
7.1.2 實驗流程及結果分析
7.2 水循環系統下的驗證實驗裝置及結果分析
7.2.1 驗證實驗裝置介紹
7.2.2 實驗結果及分析
7.3 本章小結
第8章 基于數據工程的傳感器技術展望
8.1 工業過程大數據的研究現狀
8.2 基于數據的方法分類
8.2.1 純數據方法
8.2.2 數據與模型相結合的方法
8.3 基于數據的方法應用
8.4 過程控制與整定
8.5 非線性過程預測的研究現狀
8.5.1 理論研究現狀
8.5.2 應用模塊分析
8.6 基于數據工程的電磁流量傳感器技術的舉例
8.6.1 節能減排中的應用
8.6.2 遠程流量監測
8.6.3 層析成像中的應用
8.6.4 基于大數據的無線遠傳水情測報
8.6.5 基于數據挖掘技術的計算流體力學研究
8.6.6 電磁流量計結構優化中的研究
附錄 有限元仿真計算結果
參考文獻
致謝
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