在一些小型氣體貿(mào)易交接計(jì)量場(chǎng)合中,如城市燃?xì)�、地暖用氣、小商戶用氣、煤改氣用氣等�?chǎng)合,國(guó)內(nèi)多采用膜式燃?xì)獗磉M(jìn)行交接計(jì)量。雖然膜式燃?xì)獗韮r(jià)格較低,但其僅能達(dá)到2級(jí)或3級(jí)測(cè)量精度,且量程比較窄;同時(shí),測(cè)量精度會(huì)隨著使用時(shí)間的增長(zhǎng)而降低。為此,國(guó)外研制了低功耗單聲道氣體超聲波流量計(jì),以替代膜式燃?xì)獗?并在國(guó)內(nèi)銷售。而此類國(guó)產(chǎn)儀表不能達(dá)到相應(yīng)的技術(shù)指標(biāo)。針對(duì)這一情況,選用國(guó)產(chǎn)耐高壓氣體超聲波換能器,針對(duì)其回波信號(hào)品質(zhì)不高的問(wèn)題,研究基于可變閾值的數(shù)字信號(hào)處理方法,研制基于STM32低功耗單片機(jī)的低功耗流量變送器,并優(yōu)化硬件和軟件,實(shí)現(xiàn)在單聲道氣體超聲換能器、電池供電情況下,測(cè)量精度達(dá)到1級(jí)的要求,通過(guò)了國(guó)內(nèi)最大的自動(dòng)化儀表企業(yè)的實(shí)驗(yàn)測(cè)試。搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái),對(duì)國(guó)產(chǎn)耐高壓氣體超聲波換能器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和測(cè)試,分析回波信號(hào)特點(diǎn)。由于耐高壓換能器在制作藝上采用了鈦合金外殼,聲阻抗不匹配,影響了回波信號(hào)的品質(zhì),以致一些常用的數(shù)字信號(hào)處理方法不再適用。為此,研究基于可變閾值的數(shù)字信號(hào)處理方法,處理氣體超聲波換能器的回波信號(hào),計(jì)算體積流量�；诳勺冮撝敌盘�(hào)處理方法在流量為0/?～400/?范圍內(nèi)最大特征點(diǎn)波動(dòng)范圍小,...

【文章頁(yè)數(shù)】：95 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 低功耗氣體超聲波流量計(jì)的研究背景和意義
        1.1.1 氣體超聲波流量計(jì)的發(fā)展概述
        1.1.2 低功耗氣體超聲波流量計(jì)的研究意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外低功耗氣體超聲波流量計(jì)研究現(xiàn)狀和存在的問(wèn)題
    1.3 氣體超聲波流量計(jì)的結(jié)構(gòu)組成和測(cè)量原理
        1.3.1 結(jié)構(gòu)組成
        1.3.2 基本原理
    1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容
第二章 信號(hào)處理方法研究
    2.1 DYA-200-01X型換能器回波信號(hào)特點(diǎn)分析
        2.1.1 回波信號(hào)采集和處理步驟
        2.1.2 回波信號(hào)特點(diǎn)分析
        2.1.3 回波信號(hào)對(duì)比以及處理方法選擇
    2.2 可變閾值的信號(hào)處理方法
        2.2.1 信號(hào)處理方法步驟
        2.2.2 特征點(diǎn)穩(wěn)定性分析
    2.3 不同信號(hào)處理方法的比較
        2.3.1 回波峰值擬合的信號(hào)處理方法
        2.3.2 回波能量積分的信號(hào)處理方法
    2.4 本章小結(jié)
第三章 系統(tǒng)硬件實(shí)現(xiàn)
    3.1 系統(tǒng)組成
    3.2 激勵(lì)電路模塊
        3.2.1 驅(qū)動(dòng)放大電路
        3.2.2 MOSFET升壓電路
    3.3 發(fā)送/接收通道切換電路
        3.3.1 發(fā)送通道切換電路
        3.3.2 接收通道切換電路
    3.4 回波調(diào)理模塊
    3.5 信號(hào)處理模塊
    3.6 通訊模塊
    3.7 電源管理模塊
    3.8 本章小結(jié)
第四章 系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)
    4.1 系統(tǒng)軟件總體框圖
    4.2 系統(tǒng)主監(jiān)控程序流程圖
    4.3 模塊介紹
        4.3.1 激勵(lì)產(chǎn)生模塊
        4.3.2 中斷服務(wù)程序
        4.3.3 脈沖上傳模塊
        4.3.4 低功耗模塊
        4.3.5 其他軟件模塊
    4.4 本章小結(jié)
第五章 低功耗氣體超聲波流量計(jì)標(biāo)定實(shí)驗(yàn)
    5.1 標(biāo)定要求
    5.2 標(biāo)準(zhǔn)表法測(cè)試實(shí)驗(yàn)
    5.3 音速噴嘴法標(biāo)定實(shí)驗(yàn)
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 當(dāng)前工作總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄
攻讀學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動(dòng)及成果清單



本文編號(hào)：3819115