小管径、低流速液压系统的超声波流量/压力测量研究

发布时间：2024-06-01 01:20

　　液压传动系统在工业生产中被广泛应用,具有功率大,体积小,自动化程度高等优点,但同时系统故障发生率高,发生故障后检测较困难,容易造成重大的经济损失。流量、压力是表征液压系统工作状态的重要参数,系统的故障检测往往就是从系统的流量,压力入手。传统介入式检测法安装困难、效率低,使用受到了很大限制。论文提出了基于超声波的液压系统的流量、压力非介入式测量方法,能够快速完成系统故障的检测。论文论述了国内外超声波非介入式流量、压力测量的发展历史和研究动向,介绍了常用的超声波管外流量、压力测量法的原理和关键技术。通过分析,提出了针对小管径、低流速液压系统的流量、压力的超声波时差测量法,详细论述了该方法采用的数学模型。论文针对传统方法在小管径、低流速下,时间测量分散性大的问题,以数据处理的方式,把传统的时间测量转化为计时终止点的确定,提高了系统的稳定性和精度。论文设计的超声波时差法管外流量、压力测量系统由高压模块,超声波换能器,超声波发射电路,回波增益调理电路,4路高速数据采集电路,USB传输电路和上位机数据处理等组成,实现了超声波信号的发射与接收,回波信号的放大调理,信号的数据采集和上传以及流量、压力的...

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 引言
    1.1 课题背景和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国内外超声波流量、压力检测的研究进展
        1.2.2 常用超声波流量测量法和关键技术
        1.2.3 常用超声波压力检测法及关键技术
    1.3 本文研究内容及章节安排
第二章 超声波流量、压力测量原理和数学模型
    2.1 超声波测量、压力测量的机理
        2.1.1 压电效应与压电超声波换能器
    2.2 液压油的声学特性
    2.3 时差法流量测量的数学模型
    2.4 时差法压力测量数学模型
    2.5 本章总结
第三章 超声波时差法流量、压力测量系统的硬件软件设计
    3.1 测时方案的确定
    3.2 超声换能器的选择
    3.3 系统硬件电路的设计
        3.3.1 系统电源设计
        3.3.2 超声波收发系统的硬件设计
        3.3.3 四路高速采集模块
    3.4 VS上位机设计
    3.5 本章总结
第四章 超声波时差法流量、压力测量数据处理
    4.1 液压系统流量数据处理
        4.1.1 系统安装与回波信号
        4.1.2 噪声处理
        4.1.3 自动回波搜索算法
        4.1.4 Hibert包络算法确定计时终点
        4.1.5 实验数据分析
    4.2 液压系统压力数据处理
        4.2.1 噪声处理
        4.2.2 自动回波搜索与Hilbert变换求时间
        4.2.3 实验数据分析
    4.3 本章总结
第五章 系统误差分析及修正
    5.1 电路延时引起的误差
    5.2 温度引起的误差
    5.3 换能器安装位置引起的流量误差
    5.4 线平均速度与面平均速度引起的流量误差
    5.5 本章总结
第六章 总结与展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文和研究成果
致谢



本文编号：3985358