時差法超聲波流量計的研究.pdf

1、超聲波流量計由于具有非接觸式測量、測量范圍寬、安裝簡便、以及特別適合大管徑及危險性流體流量測量等優(yōu)點，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，有必要對其加以改進和提高。 本論文通過充分調(diào)研及查閱大量的文獻資料，選擇時差法超聲波流量計為研究對象，對如何提高系統(tǒng)的精度及系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性問題進行了深入的理論研究，并設(shè)計了具體的硬

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特別是時差法超聲波流量計的測量原理，對超聲波在流體中的傳播特性及超聲波換能器進行了較深入的研究；根據(jù)流體力學(xué)及物理學(xué)的有關(guān)知識，對超聲波流量計進行了修正，并給出了不同情況下流量修正系數(shù)的計算公式； 2.針對傳統(tǒng)時差法超聲波流量計測量精度易受溫度影響的問題，采用了改進型算法，在很大程度上避免了溫度變化對測量精度的影響；介紹了幾種常用提高超聲波測時精度方法的同時，討論并采

3、用了超聲波時差測量的新方法——多脈沖測量法的原理和應(yīng)用； 3.結(jié)合課題的實際情況，對時差法超聲波流量計的硬件電路進行了詳細的分析和設(shè)計，討論了器件的選擇、參數(shù)計算等技術(shù)問題，設(shè)計出了匹配性能良好的發(fā)射、接收電路；在信號調(diào)理上，除了常規(guī)的濾波電路外，還采用了自動增益放大電路來提高信號的可靠性；而且，采用主從單片機協(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地敘述了算法的實現(xiàn)； 4.針對流量