超聲波甲烷濃度變送器設(shè)計(jì).pdf

1、甲烷主要來源方式是從天然氣、沼氣、煤礦的坑井氣等中提取，它是一種可代替煤炭的優(yōu)質(zhì)能源，同時(shí)是在工業(yè)中制造合成氣體和生產(chǎn)多種化工類產(chǎn)品所必不可少的原料。我國的煤炭資源儲(chǔ)量多，其所伴生的煤氣層中的甲烷資源豐富，由于甲烷是易燃易爆氣體，在其開采過程中具有安全隱患，因而能夠清潔、安全、有效地開發(fā)煤氣層的甲烷資源是解決能源問題的戰(zhàn)略課題，在這樣的背景下，本課題提出的甲烷濃度檢測具有重要意義。
　　依據(jù)超聲波在不同成分和濃度的氣體中傳播速度不

2、同，本文設(shè)計(jì)了超聲波甲烷濃度變送器。設(shè)計(jì)提出了基于時(shí)差法的相位差法甲烷氣體濃度測量法，闡述了檢相式氣體濃度測量原理，建立了甲烷氣體濃度與相位、溫度的數(shù)學(xué)模型，完成了超聲波甲烷氣體濃度變送器設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)中測量了兩路等聲程下，超聲波在甲烷氣體和純凈空氣中傳播的相位差，將該相位差通過數(shù)字模擬混合電路轉(zhuǎn)換為直流電壓信號，再由單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，得到了甲烷濃度值。超聲波甲烷氣體變送器的硬件設(shè)計(jì)包括：單片機(jī)系統(tǒng)及其外圍電路、電源電路、超聲波驅(qū)動(dòng)電路