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研究生:林資凱
論文名稱:振動式料位計之實驗分析與改良
論文名稱(外文):Experimental analysis and improvement of vibrating probe level meter
指導教授:徐茂濱徐茂濱引用關係
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣科技大學
系所名稱:機械工程系
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2004
畢業學年度:92
語文別:中文
中文關鍵詞:振動式料位計實驗模態分析振動共振阻尼有限元素分析
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本論文以實驗方式瞭解現有料位計之缺失,並針對這些缺失進行改良,最後將改善方式發展成一個能偵測多種物料與液體之水位的分析流程。
流程中首先對料位計進行實驗模態分析,以瞭解料位計的固有特性(自然頻率、阻尼等);接著擷取料位計上的工作頻率、電壓訊號及作ODS分析,藉此瞭解料位計之工作頻率及工作時的動態行為,再分析兩者的相關性,以瞭解料位計之阻尼大小及料位計的激振頻率是否接近共振頻率。
本研究指出現有的料位計,因激振頻率較遠離自然頻率且阻尼過大,使得料位計無法感應到水位變化,因此本研究利用低阻尼材料設計料位計,並用接近自然頻率的激振頻率激振料位計,以提升料位計之靈敏度,最終可使得料位計偵測到原本無法感應到的水位變化。
目 錄
中文摘要………………………………………………………….……....i
英文摘要………………………………………………………….……...ii
誌 謝…………………………………………………………………...iii
目 錄…………………………………………………………………...iv
圖索引……………………………………………………………...…...vii
表索引……………………………………………………………...…..xiv
符號說明………………………………..………………………...……xvi
第一章 緒論…………………..………………………………………..1
1.1 前言與動機 1
1.2 研究目的 1
1.3 文獻回顧與整理 2
1.4 本文架構 5
第二章 理論分析……………..………….....……….…..……………..8
2.1 振動式料位計之動作原理 8
2.2 模態分析的原理 10
2.3 曲線嵌合法 22
2.4 結論 27
第三章 現有料位計與德製料位計之分析………………………..…28
3.1 實驗儀器介紹與實驗步驟 29
3.1.1 實驗儀器及其配置 29
3.1.2 實驗步驟 32
3.2 現有料位計之模態分析 33
3.2.1 料位計之模態 37
3.2.2 保護外管之模態 40
3.2.3 振動棒之模態 43
3.3 現有料位計之訊號分析及ODS分析 46
3.3.1 現有料位計之訊號分析 46
3.3.2 現有料位計之動作模態 48
3.4 德製料位計之模態分析與訊號分析 50
3.4.1 模態分析 50
3.4.2 訊號分析 54
3.5 小結 55
第四章 現有料位計之改良方案……….…………………………….57
4.1 德製料位計與現有料位計之比較 58
4.2 振動式料位計之改良方案(一)∼共振法 60
4.2.1 理論分析 60
4.2.2 改變訊號之實驗 61
4.3 振動式料位計之改良方案(二)∼阻尼法 64
4.3.1 理論分析 64
4.3.2 改變阻尼之實驗 67
4.3.3 小結 73
第五章 結論與建議……………………...………….….….……..…..76
5.1 結論 76
5.2 對未來方向的建議 77
參考文獻…………………………………………………..……..……..78
作者簡介 80
參考文獻
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