低流速超聲波多普勒流量計(jì)的設(shè)計(jì).pdf

1、超聲波多普勒流量計(jì)主要用于污水類非純凈液體和混有固體顆粒的兩相流的流量測(cè)量，其優(yōu)點(diǎn)是：分辨率高，對(duì)流速變化響應(yīng)快；對(duì)流體的壓力、粘度和溫度等因素不敏感。因此，超聲波多普勒流量計(jì)的研究無(wú)論是對(duì)于自動(dòng)化測(cè)量技術(shù)的提高還是對(duì)于環(huán)保事業(yè)來(lái)說(shuō)，都將是一項(xiàng)極有意義的研究課題。
　　 本課題設(shè)計(jì)的超聲波多普勒流量計(jì)引入先進(jìn)的數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)，用自相關(guān)和FFT這兩種復(fù)合的數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)米提高多普勒信號(hào)的處理效果，從而降低了超聲波多普勒流量計(jì)的

2、測(cè)量下限。具體方法是：首先對(duì)多普勒頻移信號(hào)進(jìn)行采樣，然后用自相關(guān)法進(jìn)行濾波，再進(jìn)行FFT變換，得到信號(hào)的頻譜，在頻譜上得到多普勒頻移信號(hào)所對(duì)應(yīng)的頻率值。自相關(guān)的實(shí)現(xiàn)方法則采用的是FFT估計(jì)法，即根據(jù)FFT與自相關(guān)之間的數(shù)學(xué)關(guān)系，利用FFT來(lái)計(jì)算自相關(guān)，并且用MATLAB對(duì)FFT和自相關(guān)進(jìn)行了仿真。
　　 在本設(shè)計(jì)中我們采用Xilinx公司的XC3S250E FPGA來(lái)實(shí)現(xiàn)FFT和自相關(guān)，從而提高了計(jì)算速度，滿足系統(tǒng)實(shí)時(shí)性的要求。