【摘要】：遠(yuǎn)程計量閘門是集遠(yuǎn)程監(jiān)控與聯(lián)動、水位和流量測量、閘門控制于一體的現(xiàn)代化水資源動態(tài)調(diào)度設(shè)備,也是我國建設(shè)信息化灌區(qū)的關(guān)鍵設(shè)備,該設(shè)備既利于水資源調(diào)度,又有助于節(jié)約用水。在閘門系統(tǒng)數(shù)據(jù)測量中,流量和流速是最重要的參數(shù),而超聲波流量計是目前流量測量的主要途徑。與傳統(tǒng)明渠流量測量方法相比,超聲波流量計不需要修建專用的測量堰槽,直接安裝在渠底即可測量,具有安裝方便、測量精度高、實時性強等優(yōu)點。論文分析了超聲明渠流量計的種類及測量原理;選擇了多普勒法作為遠(yuǎn)程計量閘門應(yīng)用的設(shè)計方案,并針對目前多普勒超聲明渠流量計的集成性和實時性差、動態(tài)響應(yīng)速度慢等缺點進(jìn)行了優(yōu)化�？傮w設(shè)計主要包括硬件電路和軟件兩部分:硬件電路主要進(jìn)行了超聲波收發(fā)電路、LCD12864顯示電路、溫度采集電路、液位測量電路以及最小系統(tǒng)外圍電路的設(shè)計;軟件部分主要對模塊初始化、串口通訊子程序、溫度采集子程序、液晶顯示子程序、DDS正弦信號產(chǎn)生子程序和AD采樣子程序等模塊進(jìn)行了設(shè)計。采用了 TI公司生產(chǎn)的DSP芯片TMS320F28335作為流量計測控的開發(fā)平臺,使其發(fā)出1MHz的脈沖用以激發(fā)超聲波換能器,通過Zoom FFT方法提高多普勒信號的頻率分辨率,設(shè)定閾值來減少運算量以提高性能。通過在模擬實際灌區(qū)的現(xiàn)場試驗及調(diào)試,將多普勒超聲明渠流量計的測量結(jié)果與商用明渠流量計的測量結(jié)果進(jìn)行了對比分析,結(jié)果顯示:該流量計測量數(shù)據(jù)穩(wěn)定,實時性強,并且能夠很好的與遠(yuǎn)程計量閘門系統(tǒng)集成在一起,達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計目標(biāo)。
【學(xué)位授予單位】：北方工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：S274.4
【圖文】：

料工程學(xué)院專門設(shè)計建造了一個灌區(qū)實驗平臺。這個灌區(qū)實驗平臺由蓄水池、動逡逑力栗、渠道纟ＩＩ．成－個循環(huán)的Ｍ路，個僅真實模擬了實際灌Ｋ水域環(huán)境，還節(jié)約了逡逑用水。灌區(qū)模型示意圖和渠道截ｊｆｉ丨閣如圖１．１、圖１．２所示。逡逑閣Ｕ潲Ｋ投增小總閣逡逑．５０邐－１５０邋－逡逑４00邐３１０邋４逡逑＿邐１Ｄ６０邐Ｊ逡逑圖１．２渠道界面尺寸逡逑２逡逑

其并沒有得到廣泛的應(yīng)用。上世紀(jì)未，科技的迅速發(fā)展帶動了邋ｌ：、ｌｋ領(lǐng)域的快速成逡逑長，尤其是數(shù)模電路技術(shù)的突飛猛進(jìn)，將之前限制超聲波流量計在工業(yè)領(lǐng)域廣泛逡逑ｉ、ｖ：川的技術(shù)得以突破，忙ｋ？覓超聲波換能器的技術(shù)突破，使這款聲能轉(zhuǎn)換的ｍ要逡逑元件實現(xiàn)丫小型化、高精度小產(chǎn)，這為超聲波流最計的工業(yè)化應(yīng)圯提供了技術(shù)支逡逑掠。近？：四卜年來，隨將模擬電路、數(shù)字電路技術(shù)和ＭＥＭＳ技術(shù)的不斷發(fā)展，逡逑小姻化，高精度的超聲波換能器得到廣泛應(yīng)丨丨ｊ，使得超聲波流Ｍ計不斷的更新?lián)Q逡逑代，使其測量范圍越來越大，應(yīng)用越來越廣，測量精度越來越高，穩(wěn)定性越來越逡逑好，環(huán)境適應(yīng)能力越來越強１３１，所以超聲波流量計廣泛應(yīng)用于石油測量，天然氣逡逑等氣體測量，管道及明渠水流流量測量等。逡逑多普勒明渠流量計是近些年快速發(fā)展起來的一種新型的明渠流量測量儀器，逡逑與傳統(tǒng)的明渠流量測ｆｆｌ不同的是其不需要修建專用的測量用堰槽，具有安裝和測逡逑以方便，測量精度島，集成程度高，測Ｍ實時性強等優(yōu)點。而傳統(tǒng)的明渠流量測逡逑Ｍ則是通過特定形狀的堰槽，將水流量變化為與流量對等關(guān)系的液位高度，最后逡逑迪過讀取水位高度，從水位測量對應(yīng)農(nóng)中找出與之對應(yīng)的流量數(shù)值，液位的高度逡逑與流量的大小成正比｜４８１。常用的堰槽種類如圖１．４所示。逡逑

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本文編號：2737046