基于相位差法的超聲波熱量表測量技術(shù)研究.pdf

1、在國家大力提倡節(jié)能減排的時代背景下，以及市場對實現(xiàn)分戶熱量計量的強烈需求聲中，經(jīng)過廣泛查閱國內(nèi)外相關(guān)技術(shù)資料和進入熱量表研發(fā)生產(chǎn)企業(yè)進行調(diào)研和實踐，筆者認為隨著熱量表技術(shù)的不斷完善，超聲波熱量表已經(jīng)成為目前比較符合國內(nèi)分戶供熱計量需求現(xiàn)狀的熱量計量儀表。但是，由于各個生產(chǎn)廠家和科研院所在設(shè)計超聲波熱量表時采取的設(shè)計方案不同，生產(chǎn)出的成品表在熱量計量精確性、運行穩(wěn)定性等方面依然存在不少問題。
　　考慮到流量測量是熱量表達到精確熱量計

2、量目標(biāo)的關(guān)鍵所在，超聲波換能器收、發(fā)超聲波的相關(guān)時間間隔測量又是流量測量的核心部分。本文在對超聲波熱量表的時差法原理和相位差法原理作出比較的基礎(chǔ)上，選擇相位差法對熱量表進行硬件系統(tǒng)設(shè)計和相關(guān)軟件系統(tǒng)編程。以 MSP430低功耗處理器為運算核心，通過流量測量模塊中的時間-電壓轉(zhuǎn)換電路，實現(xiàn)將前級電路測得的以電壓信號形式表示的相位差脈沖信號，通過MSP430處理器A/D轉(zhuǎn)換表示為相位差計數(shù)數(shù)據(jù)形式，以此表示傳播時間差，從而最終實現(xiàn)對微小時間

3、的準(zhǔn)確測量。
　　在熱量表樣表制作完成后，使用熱量表專用檢測裝置對基于相位差法的超聲波熱量表樣表進行流量實際檢測，并對實際測得數(shù)據(jù)進行分析。使用MATLAB軟件將檢測中所獲得的與不同檢測溫度點、不同流量點對應(yīng)的表顯相位差計數(shù)數(shù)據(jù)（即極微小時間）進行曲線擬合，并對單個樣表的實驗數(shù)據(jù)進行綜合曲線擬合，將所得修正方程導(dǎo)入熱量表軟件系統(tǒng)，以此方法對超聲波熱量表實際運行中出現(xiàn)的誤差進行修正。將經(jīng)過誤差修正后的熱量表樣表再次接入專用檢測裝置進