超声波换能器驱动及前端接收电路研究
本文关键词: 超声波流量计 超声波换能器 自动增益 温度补偿 出处:《西安石油大学》2014年硕士论文 论文类型:学位论文
【摘要】:超声检测是应用较为广泛的一种技术,在流体测量、医学检测中,都有着独特的优势,对于流体测量,超声波有着不会破坏流体的流场,没有压力损失,不与流体直接接触等优点。目前,超声波多普勒技术已经成为流量检测的一种重要手段,但应用于两相流测量中时,仍涉及到多方面的技术问题,本课主要从以下几个方面进行研究: 在理论方面,论述了多普勒原理以及利用多普勒原理进行流量测量的多普勒流量计的原理,分析了在使用多普勒流量计中,温度、衰减等因素影响,在此基础上,研究超声波多普勒换能器的材料特性和性能指标,设计换能器结构,制作适用于多普勒流量计系统的超声波换能器。 在硬件电路设计方面,这其中包括根据换能器的性能参数,设计匹配的驱动电路,添加测量超声波换能器工作环境温度的硬件电路,对测量结果进行温度补偿,,设计具有自动增益控制的超声波接收电路,为后续数据采集电路提供良好的信号。通过这些方法,进一步提高超声波流量计的实用性、稳定性以及测量精度等方面。
[Abstract]:Ultrasonic testing is a widely used technology, in fluid measurement, medical testing, have a unique advantage, for fluid measurement, ultrasonic has no damage to the fluid flow field, no pressure loss. At present, ultrasonic Doppler technology has become an important means of flow detection, but when it is used in two-phase flow measurement, there are still many technical problems. This lesson mainly carries on the research from the following several aspects: In theory, the principle of Doppler Flowmeter and the principle of Doppler Flowmeter based on Doppler principle are discussed, and the influence of temperature, attenuation and other factors in the use of Doppler Flowmeter is analyzed. On this basis, the material characteristics and performance indexes of ultrasonic Doppler transducer are studied, the transducer structure is designed and the ultrasonic transducer suitable for Doppler Flowmeter system is made. In the aspect of hardware circuit design, this includes the design of matching drive circuit according to the performance parameters of transducer, and the addition of hardware circuit to measure the temperature of ultrasonic transducer working environment. The ultrasonic receiving circuit with automatic gain control is designed to provide a good signal for the subsequent data acquisition circuit. Further improve the practicability, stability and measurement accuracy of ultrasonic Flowmeter.
【学位授予单位】:西安石油大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TB552
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本文编号:1480448
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