檢相式超聲波風(fēng)速變送器設(shè)計(jì).pdf

1、我國(guó)能源目前仍以煤資源為主，而且隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，煤炭資源需求量有增無(wú)減，煤礦安全生產(chǎn)的問題越來(lái)越顯著，實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的檢測(cè)煤礦井下環(huán)境參數(shù)十分重要。煤礦開采過(guò)程中，粉塵及瓦斯、一氧化碳等氣體會(huì)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(shí)向外排出粉塵，需要通過(guò)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(cè)是礦井監(jiān)控的主要內(nèi)容之一，為決定通風(fēng)時(shí)間和強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)。
　　本文提出了一種基于相位差

2、法超聲波定向風(fēng)速測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，該系統(tǒng)以MSP430單片機(jī)為核心控制器，通過(guò)測(cè)量同等聲程下超聲波脈沖順風(fēng)和逆風(fēng)傳播信號(hào)的相位差，經(jīng)模擬、數(shù)字電路轉(zhuǎn)換為有效電壓信號(hào)送至單片機(jī)處理，從而獲得風(fēng)速值。
　　本文在對(duì)各種檢測(cè)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(cè)風(fēng)速方法，對(duì)超聲波探頭配置方法等進(jìn)行了比較分析，在此基礎(chǔ)上建立了風(fēng)速與相位差信號(hào)的數(shù)學(xué)模型，提出了溫度補(bǔ)償措施，完成了檢相式超聲波風(fēng)速變送器系統(tǒng)設(shè)計(jì)。該系統(tǒng)硬件

3、部分在設(shè)計(jì)上采用了模塊化處理，設(shè)計(jì)了單片機(jī)系統(tǒng)電路、電源電路、超聲波驅(qū)動(dòng)的電路、信號(hào)處理電路、頻率輸出電路及連接故障報(bào)警電路等，完成PCB繪制，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了電路分塊和整體調(diào)試。系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)工作包括系統(tǒng)初始化、紅外遙控標(biāo)定、風(fēng)速值數(shù)據(jù)處理、溫度補(bǔ)償、信息存儲(chǔ)、數(shù)碼顯示等功能模塊設(shè)計(jì)。在軟硬件設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)在實(shí)驗(yàn)室和標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)洞下進(jìn)行了測(cè)試，并對(duì)測(cè)試結(jié)果和測(cè)量誤差進(jìn)行了系統(tǒng)分析。
　　實(shí)測(cè)結(jié)果表明該變送器具有較高的測(cè)量精度、較