一种基于MSP430的超低功耗高精度超声波流量计的设计

发布时间：2021-04-15 15:08

　　流量作为工业控制领域的一个重要参数,如何提高其测量的精确度一直是业内人士们钻研的问题之一。超声波流量计是从二十世纪五十年代发展起来的,一种非接触式的,通过测算超声波传播时间进而求得流量的新型流量计。超声波流量计因其非接触式,适用范围广,精度高,智能化,成本低,抗环境影响能力强等特性受到了广泛欢迎。然而,国内的超声波流量计的设计研发,不论是在精度,电路设计的合理性,稳定性方面都与国外水平有着不小的差距。目前国内的高端市场基本被国外产品所占据,其成本比较高,国内技术人员由于技术条件受限而难以对其进行维护。因此,开发本土化的,与国际水平相当的流量计一直是领域内人士不懈努力的方向。本论文首先介绍了课题的研究背景,流量计的发展历史,介绍了多种流量计类型并对其优缺点进行了比较。之后对超声波流量计的国内外研究现状做了必要的介绍。对时差法测流量的原理进行深入的探讨,运用数学工具分析了时差法各环节对最终测量结果的影响。主要包括流体运动状态的分析,温度对超声波传播速度的影响。通过硬件电路实现了温度的实时测量,并通过数学方法修正了线面速度误差,从而达到提高测量精度的目的。其次,本文设计了超声波流量计的整体的... 

【文章来源】：东华大学上海市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

单声道Z型安装

一种基于 MSP430 的超低功耗高精度超声波流量计的如果不对精度作极高要求，不会选用双声道以上的布置。另外，为了现流体流速分布的对称性，一般将与流量计配套的超声换能器以对称据声道数目及相应测量方法，常见的单声道的安装方式如下图所示：图 2.1：单声道 Z 型安装

图2.3双声道平行布置

【参考文献】：
期刊论文
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[2]基于稳态与非稳态的喷吹管内流场的对比研究[J]. 樊百林,李芳芳,王宏伟,黄钢汉.  工业安全与环保. 2016(09)
[3]超声波流量计的研究[J]. 王学瑞.  科学中国人. 2016(18)
[4]超声波流量计的研究现状[J]. 王贤妮.  工业计量. 2015(06)
[5]应用模拟内插法实现纳秒级精度时间间隔测量[J]. 王锦红,龙燕.  科技广场. 2013(09)
[6]时差法在超声波气体流量计中的应用研究[J]. 王民意,钟新跃.  仪表技术与传感器. 2013(07)
[7]TDC-GP21在时差法超声波流量计中的应用[J]. 邵慧.  现代电子技术. 2012(12)
[8]基于新型励磁方式的电磁流量计设计[J]. 黄皎,姚春,丁婷,葛仕俊,刘修峰,任姣.  传感技术学报. 2010(02)
[9]超声波流量计的特点和应用[J]. 陈聪.  医药工程设计. 2010(01)
[10]浅谈超声波流量计的基本原理及类型[J]. 董志勇.  计量与测试技术. 2008(10)

硕士论文
[1]基于TDC-GP21型超声波流量计的开发与研究[D]. 梅海舟.华南理工大学 2012
[2]高分辨率数字计时器（TDC）的设计与实现[D]. 王希.华中科技大学 2007
[3]时差法超声波流量计设计与研发[D]. 姜勇.浙江大学 2006



本文编号：3139568