超聲波氣體流量計(jì)以其高精度、無(wú)壓損、量程比大等優(yōu)良的特性,在氣體流量測(cè)量領(lǐng)域優(yōu)勢(shì)明顯,隨著我國(guó)天然氣、沼氣、煤層氣等清潔型能源應(yīng)用市場(chǎng)的不斷發(fā)展擴(kuò)大,具有高性能氣體流量計(jì)量裝置的需求也變得越發(fā)迫切。目前,市場(chǎng)上性能優(yōu)良的超聲波氣體流量計(jì)幾乎全部需要進(jìn)口,而國(guó)外對(duì)于其核心技術(shù)依舊保持封鎖的態(tài)度,因此早日實(shí)現(xiàn)超聲波氣體流量計(jì)的生產(chǎn)自主化意義重大。為此,本文以超聲波氣體流量測(cè)量系統(tǒng)為研究目標(biāo),通過(guò)對(duì)氣體流量測(cè)量技術(shù)的相關(guān)理論展開(kāi)深入研究,根據(jù)超聲波信號(hào)特點(diǎn),并結(jié)合實(shí)際應(yīng)需求,研制了一款基于時(shí)差法的超聲波氣體流量測(cè)量系統(tǒng),該系統(tǒng)具有流量、溫度、壓力三參數(shù)的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程通訊等功能。主要研究?jī)?nèi)容如下:首先,通過(guò)大量文獻(xiàn)資料的查閱與氣體流量測(cè)量產(chǎn)品的市場(chǎng)調(diào)研,論述了超聲波氣體流量測(cè)量技術(shù)的研究背景及發(fā)展現(xiàn)狀。從原理出發(fā),對(duì)超聲波氣體流量測(cè)量技術(shù)的相關(guān)理論展開(kāi)對(duì)比研究,確定了本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的測(cè)量原理和時(shí)間計(jì)量方法。其次,針對(duì)超聲波傳播時(shí)間的準(zhǔn)確計(jì)量問(wèn)題,本文提出利用高精度時(shí)間計(jì)量芯片TDC-GP22的性能優(yōu)勢(shì),保證時(shí)間計(jì)量的精度;設(shè)計(jì)高效的激勵(lì)信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路,提高發(fā)射信號(hào)的輸出... 

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

超聲波氣體流量計(jì)組成圖

圖 2.4 互相關(guān)性檢測(cè)法測(cè)量原理圖(τ) = lim→∫ R (t)R (t τ)d確的獲得流體介質(zhì)通過(guò)測(cè)量空間內(nèi)度[29]。v = 流體介質(zhì)內(nèi)部流動(dòng)噪聲作為變量進(jìn)測(cè)量介質(zhì)的改變不會(huì)對(duì)其測(cè)量結(jié)果要求系統(tǒng)具有較強(qiáng)的運(yùn)算能力，硬檢測(cè)法被測(cè)物理量的不同又被分為相位差

西安電子科技大學(xué)碩士學(xué)位相位的變化，而頻差法則對(duì)頻率法對(duì)溫度變化的較為敏感，頻差的指標(biāo)上相位差法與時(shí)差法要遠(yuǎn)法測(cè)量的實(shí)現(xiàn)難度相對(duì)較大。對(duì)各種檢測(cè)方法的研究，從適應(yīng)，最終本文選用時(shí)差法作為超聲理示意如圖 2.5 所示，選用一對(duì)與下游位置，兩換能器的中心間器 1 到達(dá)換能器 2 的傳播方向定義 1 的傳播方向定義為逆流，逆中心軸線夾角為 θ。

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