發(fā)布時間：2017-11-08 13:06

  本文關(guān)鍵詞：基于TDC-GP22與相關(guān)法高精度超聲波流量計的研制

  更多相關(guān)文章： 相關(guān)法 TDC_GP22 超聲波流量計 時差法 STM32F407

【摘要】：超聲波流量計作為一種新型的流量計,具有精度高、量程比寬、無壓力損失、便于安裝等優(yōu)點,被廣泛應用于日常生活、商業(yè)貿(mào)易、工業(yè)流量計量等領域。隨著自動化儀表的快速發(fā)展,各領域?qū)Τ暡髁坑嫷臏y量精度與穩(wěn)定性提出了更高的要求。本文針對在大流量點氣體超聲波流量計,測量精度低,測量穩(wěn)定性差的問題,設計一種基于計時芯片TDC-GP22與相關(guān)法相結(jié)合的時間測量方法,提高了系統(tǒng)的測量精度與穩(wěn)定性。主要從以下幾個方面的做了具體研究:(1)查閱國內(nèi)外相關(guān)文獻,詳細論述了超聲波流量計的工作原理,確立了基于直接時差法和相關(guān)法相結(jié)合的超聲波渡越時間的測量方法。(2)采用32位ARM微處理器芯片STM32F407作為主控制器,利用該控制器軟硬件資源及低功耗等優(yōu)點,便于實現(xiàn)對系統(tǒng)的控制及監(jiān)測,同時降低了系統(tǒng)的功耗。(3)硬件部分采用模塊化設計思路,根據(jù)直接時差法測量原理設計了基于STM32F407的核心控制器電路、基于TDC-GP22的高精度數(shù)字計時電路、超聲波激發(fā)電路、超聲波接收調(diào)理電路、掉電數(shù)據(jù)存儲電路、過零檢測電路等,并將模擬電路與數(shù)字電路分開布局制板,提高了系統(tǒng)的抗干擾能力。(4)利用keil MDK編程環(huán)境完成了系統(tǒng)軟件程序設計,文中給出了系統(tǒng)的軟件設計的整體框圖及部分功能模塊流程圖,并對相關(guān)法進行了仿真,將相關(guān)時差法應用到流量計的測量系統(tǒng)中,解決了直接時差法在噪聲干擾下誤判閾值的問題,提高了系統(tǒng)測量精度與穩(wěn)定性。(5)在實驗環(huán)境下,對樣機的軟硬件系統(tǒng)進行了整體測試,并通過實驗數(shù)據(jù)詳細分析了TDC-GP22與相關(guān)法相結(jié)合的時間測量方法以及流速修正系數(shù)的研究,最后對樣機進行了流量測試,分析了樣機的測量精度與重復性,并對系統(tǒng)的誤差來源進行了分析。
【學位授予單位】：中國計量大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TH814.92

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 劉波,李宏運;能源計量及超聲波流量計的應用[J];區(qū)域供熱;2001年04期

2 余立川,孫江;超聲波流量計在污水處理工藝中的應用[J];自動化與儀器儀表;2001年05期

3 董浩然;超聲波流量計的選型及應用[J];工業(yè)計量;2002年02期

4 石利琴;超聲波流量計的應用[J];計量技術(shù);2002年04期

5 王秀瑛;超聲波流量計的原理及應用[J];山西建筑;2002年04期

6 樂勇;超聲波流量計在制鹽生產(chǎn)中的應用[J];石油化工自動化;2002年06期

7 馬文安;影響便攜式超聲波流量計測量精度的因素分析[J];太原科技;2002年01期

8 陳啟兵;蔣日明;陳幸粟;;超聲波流量計的安裝和使用[J];工業(yè)計量;2002年S1期

9 鄭寶昌,李培清,齊暢;超聲波流量計雙向流計量研究[J];工業(yè)用水與廢水;2003年02期

10 陳曉燕,韓君,孔昭文,張沈彬;超聲波流量計測量精度的修正與探討[J];內(nèi)蒙古電力技術(shù);2003年02期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 何明武;張民理;;超聲波流量計測量誤差分析與校驗[A];企業(yè)計量測試與質(zhì)量管理——中國科協(xié)2005年學術(shù)年會論文集[C];2005年

2 白建華;劉福泉;;多普勒超聲波流量計在宣鋼紅泥測量中的應用[A];河北冶金學會煉鐵技術(shù)暨學術(shù)年會論文集[C];2006年

3 魏潔;;超聲波流量計在流量計現(xiàn)場檢測中的的應用[A];江蘇省計量測試學會2006年論文集[C];2006年

4 邵起超;;淺談超聲波流量計在鐵路給水中的運用[A];第十屆中國科協(xié)年會中部地區(qū)物流產(chǎn)業(yè)體系建設論壇專輯[C];2008年

5 容顯政;解禾;黃宇飛;;用于環(huán)保的超聲波流量計[A];2000電子產(chǎn)品防護技術(shù)研討會論文集[C];2004年

6 黃雪蓮;;便攜式雙聲道超聲波流量計在線檢測的常見問題[A];江蘇計量測試學術(shù)論文集（2009）[C];2009年

7 劉連偉;黃艷;匡美珍;;三峽電廠超聲波流量計介紹[A];中國水力發(fā)電工程學會電力系統(tǒng)自動化專委會2009年年會暨學術(shù)交流會論文集[C];2009年

8 周濟人;楊華;成立;湯方平;;超聲波流量計測試大型低揚程泵流量的模型試驗[A];2009全國大型泵站更新改造研討暨新技術(shù)、新產(chǎn)品交流大會論文集[C];2009年

9 劉季霖;胡亮;傅新;;基于使能窗技術(shù)的時差式超聲波流量計[A];中國儀器儀表學會第十一屆青年學術(shù)會議論文集[C];2009年

10 謝海;陳尚松;;超聲波流量計中高精度時間測量技術(shù)研究[A];2009中國儀器儀表與測控技術(shù)大會論文集[C];2009年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前9條

1 劉久光;華中輸氣攻克超聲波流量計溫度死機[N];中國石油報;2008年

2 郭志杰;美國通用公司氣體超聲波流量計進入中國[N];中國石油報;2006年

3 記者 羅建東　通訊員 王擁軍;新型超聲波流量計落戶鄯善油田[N];中國石油報;2009年

4 大同市熱力有限公司 梁文;超聲波流量計在熱力行業(yè)的應用[N];山西科技報;2003年

5 特約記者 南潔　通訊員 馬瑾;蘇里格氣田首次應用氣體超聲波流量計[N];中國石油報;2011年

6 霍殿中;超聲波流量計測量技術(shù)[N];中國水利報;2003年

7 ;十年磨一劍　建恒一飛沖天[N];民營經(jīng)濟報;2006年

8 劉紅艷;石焦集團大井水實現(xiàn)遠程監(jiān)測[N];中國冶金報;2004年

9 記者 孫世超　通訊員 王金鵬;干部爭相聯(lián)系企業(yè)送服務[N];威海日報;2014年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 方敏;數(shù)字式氣體超聲波流量計信號激勵、處理與系統(tǒng)研究[D];合肥工業(yè)大學;2015年

2 鮑敏;影響氣體超聲波流量計計量精度的主要因素研究[D];浙江大學;2004年

3 王雪峰;基于時差法氣體超聲波流量計的關(guān)鍵技術(shù)研究[D];大連理工大學;2011年

4 劉永輝;圓管過渡區(qū)流速特性的研究[D];山東大學;2011年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 何青;基于嵌入式系統(tǒng)的超聲波流量計設計[D];武漢理工大學;2005年

2 陳靜;超聲波流量計的研制[D];西安科技大學;2004年

3 夏子青;低功耗氣超聲流量計的換能器激發(fā)接收電路研究[D];浙江大學;2016年

4 湯卓遠;多聲道氣體超聲波流量計流場補償關(guān)鍵技術(shù)研究[D];浙江大學;2016年

5 馬超;礦用超聲波流量計系統(tǒng)設計[D];浙江理工大學;2016年

6 陳子靜;超聲波在循環(huán)水流量測量中的應用研究[D];東南大學;2015年

7 崔巍;特定流體流量的超聲多普勒法測量技術(shù)研究[D];延安大學;2015年

8 肖永良;高精度超聲波流量計的研發(fā)[D];電子科技大學;2016年

9 陳體軍;基于FPGA時差法氣體超聲波流量計的研究[D];西安科技大學;2015年

10 朱文姣;氣體超聲波流量計系統(tǒng)數(shù)學模型建立與信號處理方法研究[D];合肥工業(yè)大學;2016年

，

本文編號：1157228