超聲流量測量關鍵技術研究.pdf

1、本論文的研究工作是結合導師橫向科研課題“三表合一遠抄系統(tǒng)”展開的。超聲波水表計量精度高，測量時不破壞流場，沒有壓力損失，安裝、檢修均不影響管路系統(tǒng)及設備的正常運行，是一種很有發(fā)展前途的非接觸式流量測量方法。論文在對各種超聲測量方式進行分析后，選擇了時差法作為流量測量方式。
　　論文分析了傳統(tǒng)時差式超聲波水表易受流體速度場分布、管道制造工藝以及環(huán)境溫度的影響，超聲信號到達時刻不能精確測量等不足之處，提出了本論文的研究目標，并制定了主

2、要研究內容。論文首先從流體力學的角度出發(fā)，對管道流體的速度分布規(guī)律進行了研究；討論了超聲波形轉換及探頭頻率的選擇等問題；分析了影響計量精度的主要因素，并就時差式超聲水表的主要缺點提出了改進措施；設計了超聲波水表的硬件設計方案，包括發(fā)射電路、接收電路、通信電路以及抗干擾措施等；研究了采用小波變換技術檢測超聲波信號的到達時間的方法。
　　論文的主要創(chuàng)新點如下：
　　1、結合水平圓形管道在不同流場下的速度分布規(guī)律，討論了彎管和粗糙

3、度對流場的影響，為測量管道截面平均流速修正方法提供了理論依據，使水表能夠針對不同流場進行自適應調整；
　　2、分析了影響流量計量精度的主要因素，提出了一種新的超聲波傳播時間測量方法，克服了傳統(tǒng)時差式超聲水表受溫度影響較大的缺點；
　　3、應用TMS320F2812內置A/D轉換器的精度改良算法，采用小波變換技術取代傳統(tǒng)的過零檢測和閾值檢測方法，精確定位超聲波信號的到達時間，從而減小了測量誤差，提高了計量精度。
　　本論