發(fā)布時(shí)間：2021-01-07 00:50

　　隨著我國(guó)化工工業(yè)技術(shù)的快速發(fā)展,化工生產(chǎn)線智能化的需求不斷增加,相應(yīng)的在線工業(yè)智能儀表應(yīng)運(yùn)而生。其中超聲波密度測(cè)量?jī)x表在工作過程中,由于對(duì)回波信號(hào)的采集精度較低,且采集后的信號(hào)中含有大量干擾噪聲,使其測(cè)量精度不理想。為提高超聲波密度計(jì)測(cè)量精度,本課題通過優(yōu)化超聲波回波采集模塊及改進(jìn)回波信號(hào)處理方法,以提高超聲波回波信號(hào)信噪比,從而改善測(cè)量結(jié)果。另一方面,目前現(xiàn)有的大多數(shù)超聲波密度測(cè)量?jī)x表仍需進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)操作,且可與原有生產(chǎn)設(shè)備相兼容的儀表種類較少。針對(duì)此問題本課題采用HART協(xié)議作為遠(yuǎn)程工業(yè)密度計(jì)通信部分的解決方案,不但解決了傳統(tǒng)4²0mA電流回路中只能傳輸單一信號(hào)的問題,而且兼顧了對(duì)原有集散控制系統(tǒng)（DCS）中4²0mA電流回路的兼容性,最終完成相關(guān)軟硬件設(shè)計(jì),研制出一套高精度的遠(yuǎn)程工業(yè)超聲波密度計(jì),并適用于國(guó)內(nèi)大多數(shù)的化工生產(chǎn)企業(yè)。論文的工作內(nèi)容主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:（1）根據(jù)對(duì)超聲波密度計(jì)在測(cè)量過程中的回波信號(hào)傳播特點(diǎn)及其采樣需求的分析,設(shè)計(jì)了基于隨機(jī)等效采樣原理的回波信號(hào)采集模塊。并通過縮短步進(jìn)脈沖的發(fā)射時(shí)間間隔,來提高隨機(jī)等效采樣精度... 

【文章來源】：蘭州交通大學(xué)甘肅省

【文章頁(yè)數(shù)】：61 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

聲曲線式密度計(jì)測(cè)量原理圖

回波信號(hào)處理方法研究及其在遠(yuǎn)程工業(yè)密度計(jì)中的應(yīng)用-10-圖2.2差拍等效采樣原理2.2.2順序等效采樣順序等效采樣方法是通過固定的時(shí)間間隔t，使每一周期的采樣點(diǎn)相比于前一周期采樣點(diǎn)都向后延遲間隔t進(jìn)行采樣，通過對(duì)一定次數(shù)的周期進(jìn)行采集，回波信號(hào)的各個(gè)部分終將會(huì)被全部采樣一遍，然后根據(jù)預(yù)先設(shè)定的采樣順序重組出被測(cè)信號(hào)波形。順序等效采樣方法原理如圖2.3所示，其實(shí)質(zhì)是將不同周期的采樣點(diǎn)重新組合成單個(gè)周期的完整信號(hào)，因此該方法對(duì)觸發(fā)點(diǎn)的準(zhǔn)確性要求較高，觸發(fā)時(shí)的任何抖動(dòng)都有可能導(dǎo)致重構(gòu)信號(hào)的失真。圖2.3順序等效采樣原理2.2.3隨機(jī)等效采樣隨機(jī)等效采樣是通過每一周期信號(hào)觸發(fā)時(shí)刻與ADC采樣時(shí)鐘的時(shí)間差來確定采樣數(shù)據(jù)在回波信號(hào)中的時(shí)域位置，并且其采樣中每一周期的動(dòng)作是在任意時(shí)刻發(fā)生的，也

回波信號(hào)處理方法研究及其在遠(yuǎn)程工業(yè)密度計(jì)中的應(yīng)用-10-圖2.2差拍等效采樣原理2.2.2順序等效采樣順序等效采樣方法是通過固定的時(shí)間間隔t，使每一周期的采樣點(diǎn)相比于前一周期采樣點(diǎn)都向后延遲間隔t進(jìn)行采樣，通過對(duì)一定次數(shù)的周期進(jìn)行采集，回波信號(hào)的各個(gè)部分終將會(huì)被全部采樣一遍，然后根據(jù)預(yù)先設(shè)定的采樣順序重組出被測(cè)信號(hào)波形。順序等效采樣方法原理如圖2.3所示，其實(shí)質(zhì)是將不同周期的采樣點(diǎn)重新組合成單個(gè)周期的完整信號(hào)，因此該方法對(duì)觸發(fā)點(diǎn)的準(zhǔn)確性要求較高，觸發(fā)時(shí)的任何抖動(dòng)都有可能導(dǎo)致重構(gòu)信號(hào)的失真。圖2.3順序等效采樣原理2.2.3隨機(jī)等效采樣隨機(jī)等效采樣是通過每一周期信號(hào)觸發(fā)時(shí)刻與ADC采樣時(shí)鐘的時(shí)間差來確定采樣數(shù)據(jù)在回波信號(hào)中的時(shí)域位置，并且其采樣中每一周期的動(dòng)作是在任意時(shí)刻發(fā)生的，也


本文編號(hào)：2961569