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污水流量计

相关法超声污水流量计设计及实验测试研究

超声波检测技术在工业应用广泛,而超声波测量液体流量是在工业检测中发展较早,技术成熟的技术之一。与传统污水流量计相比,它具有非接触测量,精度高,安装方便等优点,所以被广泛应用在日常生活,工业生产,石油开采,卫生安荃等社会诸多领域。上世纪八十年代,伴随着电子技术和微处理器技术的高速发展,超声波污水流量计的测量精度和速度都得到大大的提高。论文针对在竖直管内的超声波流量测量,分析并介绍了超声波污水流量计的工作原理,利用超声波信号在顺流和逆流时传播时间的不同,通过测量传播时间差来计算液体流量。但是传统的时间差法测量是通过阈值电路设置阈值电压,再接收端接收超声波信号进行电压比较。由于超声波信号在传播过程中会加入很多的噪音和干扰,会导致接收电路接收到的信号波形不稳,无法准确通过阈值判断时间差。本课题设计针对这一问题,采用接收波形进行相关运算来求时间差。传播过程中加入的噪声和干扰由于相关算法本身的滤波特性都过滤掉,这样会提高测量的准确定。课题设计硬件电路以FPGA为核心,FPGA发出超声波激励脉冲,并控制超声波探头功能切换电路,实现顺流逆流时间差的测量。硬件电路包括超声波发射电路,探头功能切换电路,放大滤波电路,数据采样点路。数据采样后上传到上位机,用Matlab进行相关运算。对该硬件电路进行测试,分析并测试了测试距离对测量精度的影响。针对设计的硬件系统在实验室条件下对时间差数据进行了测量和验证。实验结果表明,该系统数据采样精准,测量时间与理论值误差小,从而计算出的流量值也很准确。 

点击次数:  更新时间:2014-06-13  【打印此页】  【关闭

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