時(shí)差法超聲波流量計(jì)的研究.pdf

1、超聲波流量計(jì)由于具有非接觸式測(cè)量、測(cè)量范圍寬、安裝簡(jiǎn)便、以及特別適合大管徑及危險(xiǎn)性流體流量測(cè)量等優(yōu)點(diǎn)，被供水、石油、化工、電力等部門廣泛應(yīng)用。然而，由于超聲波流量計(jì)只是在近幾十年才出現(xiàn)的一種新型儀表，還有很多不完善的地方，比如成本較高、精度不夠等，有必要對(duì)其加以改進(jìn)和提高。 本論文通過(guò)充分調(diào)研及查閱大量的文獻(xiàn)資料，選擇時(shí)差法超聲波流量計(jì)為研究對(duì)象，對(duì)如何提高系統(tǒng)的精度及系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性問(wèn)題進(jìn)行了深入的理論研究，并設(shè)計(jì)了具體的硬

2、件電路，主要工作及創(chuàng)新有： 1.研究了幾種超聲波流量計(jì)特別是時(shí)差法超聲波流量計(jì)的測(cè)量原理，對(duì)超聲波在流體中的傳播特性及超聲波換能器進(jìn)行了較深入的研究；根據(jù)流體力學(xué)及物理學(xué)的有關(guān)知識(shí)，對(duì)超聲波流量計(jì)進(jìn)行了修正，并給出了不同情況下流量修正系數(shù)的計(jì)算公式； 2.針對(duì)傳統(tǒng)時(shí)差法超聲波流量計(jì)測(cè)量精度易受溫度影響的問(wèn)題，采用了改進(jìn)型算法，在很大程度上避免了溫度變化對(duì)測(cè)量精度的影響；介紹了幾種常用提高超聲波測(cè)時(shí)精度方法的同時(shí)，討論并采

3、用了超聲波時(shí)差測(cè)量的新方法——多脈沖測(cè)量法的原理和應(yīng)用； 3.結(jié)合課題的實(shí)際情況，對(duì)時(shí)差法超聲波流量計(jì)的硬件電路進(jìn)行了詳細(xì)的分析和設(shè)計(jì)，討論了器件的選擇、參數(shù)計(jì)算等技術(shù)問(wèn)題，設(shè)計(jì)出了匹配性能良好的發(fā)射、接收電路；在信號(hào)調(diào)理上，除了常規(guī)的濾波電路外，還采用了自動(dòng)增益放大電路來(lái)提高信號(hào)的可靠性；而且，采用主從單片機(jī)協(xié)同工作的方式，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性；在軟件方面，給出了系統(tǒng)的軟件流程圖并較詳細(xì)地?cái)⑹隽怂惴ǖ膶?shí)現(xiàn)； 4.針對(duì)流量