檢相式超聲波風(fēng)速變送器設(shè)計.pdf

1、我國能源目前仍以煤資源為主，而且隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展，煤炭資源需求量有增無減，煤礦安全生產(chǎn)的問題越來越顯著，實時準確的檢測煤礦井下環(huán)境參數(shù)十分重要。煤礦開采過程中，粉塵及瓦斯、一氧化碳等氣體會不斷積累，有害物質(zhì)濃度不斷增大，造成安全隱患。為了稀釋礦井中的瓦斯等有害氣體，及時向外排出粉塵，需要通過通風(fēng)系統(tǒng)不斷地向礦井下輸送新鮮空氣。因此，礦井風(fēng)速的監(jiān)測是礦井監(jiān)控的主要內(nèi)容之一，為決定通風(fēng)時間和強度的標準。
　　本文提出了一種基于相位差

2、法超聲波定向風(fēng)速測量系統(tǒng)設(shè)計方案，該系統(tǒng)以MSP430單片機為核心控制器，通過測量同等聲程下超聲波脈沖順風(fēng)和逆風(fēng)傳播信號的相位差，經(jīng)模擬、數(shù)字電路轉(zhuǎn)換為有效電壓信號送至單片機處理，從而獲得風(fēng)速值。
　　本文在對各種檢測風(fēng)速方法總結(jié)和梳理的基礎(chǔ)上確定了采用超聲波相位差原理檢測風(fēng)速方法，對超聲波探頭配置方法等進行了比較分析，在此基礎(chǔ)上建立了風(fēng)速與相位差信號的數(shù)學(xué)模型，提出了溫度補償措施，完成了檢相式超聲波風(fēng)速變送器系統(tǒng)設(shè)計。該系統(tǒng)硬件

3、部分在設(shè)計上采用了模塊化處理，設(shè)計了單片機系統(tǒng)電路、電源電路、超聲波驅(qū)動的電路、信號處理電路、頻率輸出電路及連接故障報警電路等，完成PCB繪制，在此基礎(chǔ)上進行了電路分塊和整體調(diào)試。系統(tǒng)軟件設(shè)計工作包括系統(tǒng)初始化、紅外遙控標定、風(fēng)速值數(shù)據(jù)處理、溫度補償、信息存儲、數(shù)碼顯示等功能模塊設(shè)計。在軟硬件設(shè)計基礎(chǔ)上，對整個系統(tǒng)在實驗室和標準風(fēng)洞下進行了測試，并對測試結(jié)果和測量誤差進行了系統(tǒng)分析。
　　實測結(jié)果表明該變送器具有較高的測量精度、較