發(fā)布時間：2017-04-10 07:54

  本文關(guān)鍵詞：超聲相關(guān)流量計的設(shè)計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 兩相(氣／液、氣／固和液／固)流體的流量測量是一個長期未能得到很好解決的難題。以互相關(guān)技術(shù)為基礎(chǔ)，采用超聲波換能器構(gòu)成超聲流量測量系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)兩相流的非接觸測量，因而超聲相關(guān)流量計的研究是一項(xiàng)有重大意義的課題。 本文從超聲相關(guān)流量計的工作原理出發(fā)，分析了超聲相關(guān)流量計研制的關(guān)鍵因素，即相關(guān)器的設(shè)計，并將數(shù)字信號處理技術(shù)引入了超聲相關(guān)流量計的設(shè)計，在頻域內(nèi)對流動隨機(jī)噪聲信號進(jìn)行相關(guān)處理，構(gòu)造了數(shù)字相關(guān)器。由于要進(jìn)行大量的數(shù)據(jù)處理，硬件電路采用了TI公司的TMS320C5402 DSP作為核心處理器件，輔以電磁超聲換能器、激勵源電路、接收信號調(diào)理電路、A／D、SRAM、Flash Memory及顯示電路，設(shè)計出實(shí)時檢測系統(tǒng)的樣機(jī)。 以往的超聲流量計均采用壓電超聲換能器進(jìn)行測量，這樣在被測流體溫度較高，超過150℃的情況下，，就無法進(jìn)行測量了。為此，本文借鑒了電磁超聲在金屬材料的高溫檢測、粗糙表面鋼軌檢測、板材探傷和應(yīng)力測定中的應(yīng)用，首次將電磁超聲引入了流量測量中，并研制了適合流量測量電磁超聲換能器，通過實(shí)驗(yàn)測試，該換能器能正常工作，從而為高溫流體的測量提供了一種新的解決方案。 在樣機(jī)的設(shè)計中，通過對硬件電路的精心設(shè)計，減小了影響了流量測量的因素。 西安理工大學(xué)碩士學(xué)位論文 通過實(shí)驗(yàn)測試，模擬電路板和DSP處理板均能很好的工作，從而說明樣機(jī)的設(shè)計是 成功的。
【關(guān)鍵詞】：超聲波 兩相流 相關(guān)流量計 電磁超聲換能器 TMS320C5402 DSP
【學(xué)位授予單位】：西安理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2004
【分類號】：TH814
【目錄】：

• 1 緒論9-15
• 1.1 超聲流量計的發(fā)展概況9-10
• 1.2 超聲流量計的特點(diǎn)10-11
• 1.3 超聲流量計的分類11-13
• 1.3.1 傳播速度差法11-12
• 1.3.2 多普勒法12
• 1.3.3 波束偏移法12
• 1.3.4 相關(guān)法12-13
• 1.3.5 噪聲法13
• 1.4 課題背景及意義13
• 1.5 本論文的研究內(nèi)容13-15
• 2 超聲相關(guān)流量計的原理15-27
• 2.1 超聲相關(guān)流量計的基本原理15-19
• 2.2 超聲相關(guān)流量測量的影響因素19-23
• 2.2.1 連續(xù)超聲波在被測量流體中的調(diào)制作用19-21
• 2.2.2 駐波的影響21-22
• 2.2.3 超聲波傳感器的空間濾波效應(yīng)22-23
• 2.3 相關(guān)器的設(shè)計23-27
• 3 系統(tǒng)硬件設(shè)計27-54
• 3.1 系統(tǒng)硬件整體框圖27-28
• 3.2 激勵源和超聲功率放大電路28-33
• 3.2.1 激勵源28-32
• 3.2.2 超聲波功率放大電路32-33
• 3.3 超聲波換能器33-34
• 3.4 接收信號調(diào)理電路34-41
• 3.4.1 一級放大電路34-35
• 3.4.2 帶通濾波器35-36
• 3.4.3 二級放大電路36-37
• 3.4.4 解調(diào)電路37-38
• 3.4.5 低通濾波器38-39
• 3.4.6 低漂放大電路39-41
• 3.5 系統(tǒng)數(shù)字電路設(shè)計41-51
• 3.5.1 TMS320VC5402 DSP中心處理單元41-47
• 3.5.2 存儲器擴(kuò)展47-50
• 3.5.3 模數(shù)轉(zhuǎn)換50
• 3.5.4 顯示系統(tǒng)50-51
• 3.6 硬件抗干擾51-54
• 3.6.1 干擾的種類51-52
• 3.6.2 硬件抗干擾措施52-54
• 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計54-65
• 4.1 系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)總述54
• 4.2 系統(tǒng)各功能模塊介紹54-62
• 4.2.1 初始化模塊54-56
• 4.2.2 流量測量模塊56-62
• 4.2.3 流量顯示模塊62
• 4.3 軟件抗干擾設(shè)計62-65
• 5 系統(tǒng)測試65-68
• 5.1 激勵源電路測試65-66
• 5.2 超聲換能器的測試66-67
• 5.3 相關(guān)器的測試67-68
• 結(jié)論68-69
• 致謝69-70
• 參考文獻(xiàn)70-74
• 已發(fā)表論文及科研情況74-75
• 附錄75

【引證文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 劉欽東;楊達(dá);;ngg超聲波流速測量儀精度的提高[J];制造業(yè)自動化;2011年06期

2 張樂芳;黃天錄;孔凡東;;一種原油超聲波相關(guān)流量計的設(shè)計[J];現(xiàn)代電子技術(shù);2011年07期

3 黃天錄;蔣卓勤;;基于相關(guān)算法超聲流量計的研究[J];裝甲兵工程學(xué)院學(xué)報;2010年06期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 劉會勇;混凝土泵排量實(shí)時測量方法研究[D];浙江大學(xué);2008年

2 薛國民;油田地面油氣水三相流測量方法及應(yīng)用研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2008年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 周昱;流量測量的相關(guān)算法的分析與仿真[D];華中科技大學(xué);2008年

2 袁文婷;基于DSP的噪聲流量計的研究[D];陜西科技大學(xué);2013年

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本文編號：296208