本文關鍵詞：超聲波流量測量系統(tǒng)的關鍵技術研究與實現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：超聲波流量計以其非接觸、易于安裝維護的優(yōu)點在工業(yè)測量領域獲得了廣泛的應用。然而超聲波流量計本身也存在許多不足之處，因此有必要對其加以改進和提高，以使其工作性能更加穩(wěn)定，可靠。本論文就是以此為出發(fā)點，以時差式超聲波流量測量系統(tǒng)為研究對象，對能提高整個系統(tǒng)性能的幾項關鍵技術進行了深入的理論研究，并給出了具體電路實現(xiàn)方法。主要工作如下： 1．研究了時差式超聲波流量計的測量原理，對理論公式進行了推導并給出了時差法超聲波流量的測量原理圖。然后根據(jù)流體力學的有關知識，對管道流體流速分布規(guī)律特別是流速分布修正系數(shù)進行了討論。最后從理論上對超聲波在流體中的傳播特性進行分析，為具體的電路實現(xiàn)打下了堅實的理論基礎。 2．討論整個系統(tǒng)硬件電路的幾個關鍵技術及其實現(xiàn)方法，包括換能器的結(jié)構(gòu)和參數(shù)選擇、應用范圍門檢測理論的信號檢測電路以及采用復雜可編程邏輯器件(CPLD)完成對發(fā)射驅(qū)動電路的改進和傳播時間的精確測量。 3．本文針對工業(yè)儀表要求鍵盤操作方便、簡捷這一特點，，結(jié)合軟件工程學中先進的結(jié)構(gòu)化分析方法與結(jié)構(gòu)化設計技術，超脫具體檢測／控制對象，從一般意義上對通用鍵盤的軟件設計方法進行了研究。 4．對影響流體流量測量的各種因素進行了仔細的分析、研究，采用突出主要誤差的分配原則，對各種可能誤差進行了誤差合成。最終給出了實驗結(jié)果。
【關鍵詞】：超聲波 流量測量 復雜可編程邏輯器件 軟件工程
【學位授予單位】：哈爾濱工程大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2004
【分類號】：TH814
【目錄】：

• 第1章 緒論10-20
• 1.1 流量測量技術的發(fā)展歷史和現(xiàn)狀10-13
• 1.2 超聲波流量計的特點、用途13-14
• 1.3 超聲波流量計的分類14-17
• 1.3.1 傳播速度差法14-15
• 1.3.2 多普勒效應法15
• 1.3.3 波束偏移法15-16
• 1.3.4 相關法16-17
• 1.3.5 噪聲法17
• 1.4 系統(tǒng)技術指標和總體結(jié)構(gòu)17-19
• 1.4.1 系統(tǒng)技術指標17-18
• 1.4.2 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)18-19
• 1.5 本論文的主要研究內(nèi)容19-20
• 第2章 超聲波流量測量的原理與參數(shù)分析20-33
• 2.1 流量的定義20
• 2.2 時差法超聲波流量計的基本原理20-22
• 2.3 流量測量值的動力學修正22-27
• 2.3.1 流速分布修正系數(shù)的計算22-23
• 2.3.2 關于流速分布修正系數(shù)的進一步討論23-27
• 2.4 聲波在流體中的傳播特性27-31
• 2.4.1 聲傳播速度28
• 2.4.2 聲傳播損失28-30
• 2.4.3 多普勒效應30-31
• 2.4.4 環(huán)境噪聲和混響干擾31
• 2.5 本章小結(jié)31-33
• 第3章 系統(tǒng)的電路設計與關鍵技術實現(xiàn)33-55
• 3.1 CPLD器件及其軟件開發(fā)工具概述33-36
• 3.1.1 CPLD器件及其特點33-34
• 3.1.2 CPLD的邏輯設計34-36
• 3.2 超聲波換能器的結(jié)構(gòu)及參數(shù)選擇36-41
• 3.2.1 超聲波換能器的結(jié)構(gòu)37-38
• 3.2.2 探頭的波形轉(zhuǎn)換問題38-40
• 3.2.3 超聲探頭振蕩頻率的選擇40-41
• 3.3 超聲波驅(qū)動電路及其控制電路改進41-45
• 3.3.1 超聲波發(fā)射電路41-42
• 3.3.2 驅(qū)動電路控制原理及理論分析42-44
• 3.3.3 超聲波驅(qū)動信號的精確實現(xiàn)44-45
• 3.4 高輸入阻抗和自動增益放大電路45-49
• 3.4.1 高輸入阻抗的前級放大電路45-46
• 3.4.2 中間級自動增益放大電路46-49
• 3.4.3 末級放大電路49
• 3.5 信號檢測電路49-54
• 3.5.1 信號檢測原理50-51
• 3.5.2 邏輯控制和計數(shù)電路51-54
• 3.6 本章小結(jié)54-55
• 第4章 通用鍵盤管理軟件的結(jié)構(gòu)化分析與設計55-68
• 4.1 概述55-56
• 4.2 結(jié)構(gòu)化分析與總體設計56-59
• 4.2.1 結(jié)構(gòu)化分析與狀態(tài)圖描述56-57
• 4.2.2 結(jié)構(gòu)化設計的算法57-59
• 4.2.3 結(jié)構(gòu)化設計的總體結(jié)構(gòu)59
• 4.3 模塊設計59-64
• 4.3.1 鍵入數(shù)字送顯示模塊60-61
• 4.3.2 光標左移處理模塊61-62
• 4.3.3 菜單上拉／下拉處理模塊62-63
• 4.3.4 ENT鍵處理模塊63-64
• 4.3.5 菜單顯示模塊64
• 4.4 分支轉(zhuǎn)移與子程序64-67
• 4.4.1 兩種類型通用開關分支轉(zhuǎn)移程序65-67
• 4.4.2 子程序匯總及文件67
• 4.5 本章小結(jié)67-68
• 第5章 系統(tǒng)誤差研究和實驗結(jié)果68-75
• 5.1 引言68
• 5.2 誤差基本理論68-69
• 5.2.1 絕對誤差和修正值68-69
• 5.2.2 相對誤差69
• 5.3 誤差產(chǎn)生因素69-71
• 5.4 系統(tǒng)誤差的計算71-74
• 5.4.1 誤差傳遞公式71-72
• 5.4.2 誤差的分配72-73
• 5.4.3 時差法超聲波流量計的誤差分配與合成73-74
• 5.5 實驗結(jié)果74
• 5.6 本章小結(jié)74-75
• 結(jié)論75-76
• 參考文獻76-79
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文和取得的科研成果79-80
• 致謝80-81
• 附錄A81-82
• 附錄B82

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