高精度超声波流量计的研发
[Abstract]:Ultrasonic Flowmeter, based on the theory of ultrasonic measurement, is an instrument to measure the flow rate of the fluid in the pipeline by measuring the velocity of the fluid flowing in the pipeline, and through the related signal processing and data calculation. It is related to every aspect of our daily life. Since the 20th century, new signal processing technology has been emerging, and the hardware circuit unit has become more and more dense, along with the emergence of more and more new ultrasonic transducers. Further improve the design and processing level of the whole ultrasonic flow detection field. The low cost of product design, wide application, easy installation and use of ultrasonic Flowmeter are some characteristics of ultrasonic Flowmeter, so it has a large number of applications in the fields of petroleum exploitation, natural gas exploration, aviation manufacturing, biomedicine and so on. Flowmeter is an indispensable tool for industrial development. For the demand of modern industrial production, the design of ultrasonic Flowmeter with simple installation, higher precision and more intelligence is very necessary. In this paper, a new ultrasonic Flowmeter with high precision is designed based on the ultrasonic time difference method and the embedded hardware platform based on ARM chip. The effect of ultrasonic Flowmeter designed in this paper is verified. Firstly, the background of ultrasonic Flowmeter and the application status of ultrasonic Flowmeter at home and abroad in recent years are analyzed, and then the flow detection principle of Ultrasonic Flowmeter is expounded and compared. Finally, the moveout method is chosen as the core method of this design. Secondly, because of the attenuation characteristics of ultrasonic wave and the noise interference in the surrounding environment, the detected ultrasonic signal is weak in energy and relatively chaotic in waveform. It needs to be processed by relevant signal conditioning module before further analysis. Then through the design of the corresponding signal acquisition module, taking the ARM microcontroller chip as the core, after the signal acquisition and processing, the data is sent to the computer for later data processing through the transmission mode of the Ethernet port. Finally, according to the characteristics of the collected ultrasonic signal on the computer, using MATLAB software, combined with empirical modal analysis of (Empirical Mode Decomposition), Hilbert-Huang transform (Hilbert-Huang Transform) signal detection and other signal detection methods for the post-processing of the signal. The measurement system of ultrasonic Flowmeter based on LabWindows/CVI is designed. By setting up the relevant experimental platform and analyzing and verifying the data collected in the experiment of simulating the fluid flow in the pipeline, the fluid flow rate can be obtained more accurately, which proves that the ultrasonic Flowmeter has a good measuring effect.
【学位授予单位】:电子科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TH814.92
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,本文编号:2154594
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