基于时差法多声道超声波气体流速测量的研究

  随着科技不断进步，人们的生活水平普遍提高，大量高科技产品被应用于不同的领域，高科技产品改变了人们的生活，同时也提高了人们的工作办事效率，其中在超声波流量测量方面，气体超声波流量计用于测量气体流速等多种数据方面有着很大的帮助。气体超声波流量计适用多种气体测量，使用寿命长且质量高，对于一些危险性较高的工作有很大的替代性。 本课题超声波流量计选用的是时差法测量原理，时差法超声波流量计是通过测量超声波信号在气体中的顺流和逆流的时间差来确定流体流速的。本文首先介绍超声波流量计的整体情况，然后对比多种流量计的测量原理并对时差法测量原理进行细致分析。针对超声波传感器做了原理方面的介绍和选型，经过分析选择Airmar公司的AT200传感器。通过分析超声波信号检测和测量原理，系统确定了多声道测量方法，利用多声道充分捕捉流体横截面信息。 提出了系统的总体思路，系统需要硬件与软件结合，硬件电路包括驱动电路、接收电路、模拟开关以及电源模块电路。系统软件选用FPGA，FPGA运行速度快，FPGA内部集成锁相环，可以把外部时钟倍频，核心频率可以到几百MHZ，可以更精确的测量超声波传输的时间，从而提高系统的测量精度，系统中功能是为驱动电路提供原始脉冲信号，为模拟开关发送控制信号，以及计数存储、剔除误差、数据显示等。通过对软硬件的合理调试，构建了超声波气体流速测量的系统测试平台，测量两种不同管径和两种不同安装方式下的流速数据，并对实验数据进行处理和分析。

【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH814.92
【目录】：

【参考文献】

中国刊全文数据库 前10条

1 陈中华;;超声波流量测量技术在企业中的实践应用[J];广东科技;2012年09期

2 杨艳;;谈输气站流量计的选型[J];化工管理;2013年20期

3 齐明沪;用罐形磁芯制作高频变压器[J];电测与仪表;1985年12期

4 丁凤林;魏延明;;超声波流量计在航天器推进系统中的应用分析[J];空间控制技术与应用;2010年06期

5 邹蓬;吕传玉;李凤名;;时差法超声波流量计的原理和设计[J];建设科技;2012年04期

6 黄雪莲;;流量计量在能源计量领域的应用[J];计量与测试技术;2010年11期

7 吕永焕;;浅析超声波流量计在AP1000主给水测量中的应用[J];科技风;2013年09期

8 李超;;超声波流量计在能源计量中的应用[J];江苏现代计量;2013年11期

9 程杰;李福成;;浅谈超声波流量计的使用[J];现代制造技术与装备;2012年04期

10 李玉华;;超声波流量计和电磁流量计各自特点及区别比较[J];能源与节能;2011年09期

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 成新民;Protel99SE仿真器在电子教学中的应用[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2004年02期

2 李娜;马修水;李桂华;;测量不确定度及测量不确定度评定综述[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2008年03期

3 江伟;袁芳;李跃忠;;电容式涡街流量计测量方法研究[J];安徽大学学报(自然科学版);2009年03期

4 戴波;杨卓然;赵晶;田小平;;管道超声内检测发射电路设计[J];微纳电子技术;2007年Z1期

5 梁小光;狄婉茵;徐明;严晔明;;基于排水交汇井液位演算下游管道流量方法的研究[J];环境科学与管理;2012年01期

6 宋洪儒;何志琴;;计算机水流量PLC监控系统[J];兵工自动化;2008年10期

7 荣吉利,纪常伟,王向东;492Q单点电喷汽油机燃油超声雾化换能器设计[J];兵工学报;2001年04期

8 陈友淦;许肖梅;雷开卓;黄建国;;宽带水声发射系统换能器分段匹配方法研究[J];兵工学报;2010年03期

9 周正干,王春生,张波,张德远;超声振动切削中的自动调谐技术研究[J];北京航空航天大学学报;2001年02期

10 赵正琦,韩建国,吕砚山,郭俊超;人工神经网络在仪表信息处理中的应用[J];北京化工大学学报(自然科学版);2000年01期