時差法超聲波流量計(jì)的設(shè)計(jì)

　　超聲波流量計(jì)由于具有非接觸式測量、測量范圍寬、安裝簡便、以及特別適合大管徑及危險性流體流量測量等優(yōu)點(diǎn)，被供水、石油、化工、電力等部門廣泛應(yīng)用。然而，由于超聲波流量計(jì)只是在近幾十年才出現(xiàn)的一種新型儀表，還有很多不完善的地方，比如成本較高、精度不夠等，有必要對其加以改進(jìn)和提高。本論文通過充分調(diào)研及查閱大量的文獻(xiàn)資料，選擇時差法超聲波流量計(jì)為研究對象，對如何提高系統(tǒng)的精度及系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性問題進(jìn)行了深入的理論研究，并設(shè)計(jì)了具體的硬件電路，主要工作及創(chuàng)新有：

　　1.研究了幾種超聲波流量計(jì)特別是時差法超聲波流量計(jì)的測量原理，對超聲波在流體中的傳播特性及超聲波換能器進(jìn)行了較深入的研究：根據(jù)流體力學(xué)及物理學(xué)的有關(guān)知識，對超聲波流量計(jì)進(jìn)行了修正，并給出了不同情況下流量修正系數(shù)的計(jì)算公式：

　　2.針對傳統(tǒng)時差法超聲波流量計(jì)測量精度易受溫度影響的問題，采用了改進(jìn)型算法，在很大程度上避免了溫度變化對測量精度的影響；介紹了幾種常用提高超聲波測時精度方法的同時，討論并采用了超聲波時差測量的新方法一一多脈沖測量法的原理和應(yīng)用：

　　3.結(jié)合課題的實(shí)際情況，對時差法超聲波流量計(jì)的硬件電路進(jìn)行了詳細(xì)的分析和設(shè)計(jì)，討論了器件的選擇、參數(shù)計(jì)算等技術(shù)問題，設(shè)計(jì)出了匹配性能良好的發(fā)射、接收電路：在信號調(diào)理上，除了常規(guī)的濾波電路外，還采用了自動增益放大電路來提高信號的可靠性；而且，采用主從單片機(jī)協(xié)同工作的方式，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性；在軟件方面，給出了系統(tǒng)的軟件流程圖并較詳細(xì)地?cái)⑹隽怂惴ǖ膶?shí)現(xiàn)：

　　4.針對流量計(jì)的工作環(huán)境，對流量計(jì)系統(tǒng)的抗干擾性進(jìn)行了研究，并采取了相應(yīng)的軟、硬件措施；

　　5.對造成超聲波流量測量誤差的各種因素進(jìn)行了詳細(xì)的分析、研究，并應(yīng)用誤差理論，對時差法超聲波流量計(jì)的各種可能的誤差進(jìn)行了誤差分配和合成：對硬件電路和軟件進(jìn)行了試驗(yàn)性的驗(yàn)證，給出了實(shí)驗(yàn)結(jié)果。