相关分析法在地下蒸汽管道泄漏检测中的应用

针对地下蒸汽管道泄漏原因复杂、能源浪费严重等问题,采用虚拟仪器技术、自动检测技术和相关分析法,快速便捷地建立了地下蒸汽泄漏检测系统。在检测过程中,检测人员安装两个超声波传感器用来拾取蒸汽管道漏点发出的超声波,并通过数据采集系统和应用分析软件对两通道超声波信号进行分析和处理,确定信号的时差,准确计算出泄漏点的位置。试验研究表明,相关分析法在地下蒸汽管道泄漏检测中的应用取得了较好的效果,值得推广应用。     

基于时差法和TDC-GP2的超声波流量测量方法

时差法超声波流量计是通过测量超声波在流体中的顺逆流传播时间差值而计算出流量值的,故传播时间差值的高精度测量是流量测量系统的关键。为了提高时间测量的精度,文中选用了TDC-GP2高精度时间测量芯片。该文详细介绍了基于TDC-GP2芯片的时差法超声波流量测量原理以及相应硬件测量电路的具体实现方法。经实验验证,用本方法测量流量其测量精度和分辨率均较高,有望推广应用。     

基于超声波时差法的管道流量测定仪设计

煤矿现有抽采管道使用传统瓦斯流量计存在易产生堵塞故障等问题,基于超声波时差法的流量计测量精度高、测量结果重复性好,但不适用于瓦斯抽采管道流量测量,并且需要单独设计超声波驱动电路和信号处理电路,实现难度较大。针对煤矿瓦斯抽采管道的特点,设计了一种基于超声波时差法的管道流量测定仪。在固定的传播距离下,超声波换能器发出的超声波在流体中的传播时间与气体的流速呈函数关系,而流速与管道截面积的乘积即为流量,从而间接得到管道气体流量。该管道流量测定仪以低功耗微处理器STM32F103为核心控制元件,在时间数字转换芯片MAX35104内部通过自动差分飞行时间测量法计算超声波顺逆流传播时间,根据传播时间计算气体流速、瞬时流量和累计流量。测试结果表明,基于超声波时差法的管道流量测定仪的最大绝对误差为0.15 m/s,最大重复性误差为0.17%,符合JJG 1030—2007《超声流量计检定规程》中2级精度要求,同时也满足MT 448—2008《矿用风速传感器》中对超声波式风速传感器基本误差的要求。     

超声波流量计换能器参数的选择

超声波换能器是超声波流量计的重要组成部分,它是利用超声波技术进行流量测量的关键,其参数选择直接影响到整个检测系统的性能和可靠度。针对外夹式超声波流量计不能准确地选取换能器的问题,基于时差法测量原理,分析了超声波在管道中的传播过程;进而通过分析计算获取换能器的发射频率、发射角度以及发射强度。根据计算得到的技术参数可以更加准确地选取超声波换能器。     

基于相关法的高精度超声波流量计的设计

基于相关法的超声波流量检测方法,能有效利用超声波脉冲的整体信息进行时差测量,具有精度高,抗干扰能力强等优点.同时相关法对测量过程中计算量需求大,对超声波脉冲的可配置性要求高,所需的硬件平台设计具有一定难度.作者设计并实现了一款基于相关法的超声波流量检测系统,利用高精度浮点DSP为数字核心,配合相应的模拟电路,实现高速计算、可配置、高频采样率的超声波流量检测过程,对小口径小流量的管道液体检测达到了纳秒级的精度.     

基于超声波的八路巡检流量计设计

在流量测量中,超声波测流量以其非接触测量方式、智能化以及测量范围广等优点被广泛应用。针对超声波流量测量的优点,该设计开发了一套八路巡检的超声波时差法流量测量装置,该测量装置采用了主控制器STM32和高精度计时芯片TDC-GP21,通过对信号的升压发射处理和八路测量通道的切换,用以测量小管径、低流速、单向流体的管道内流量。该测量装置采用高压驱动超声波换能器,提高了装置的抗干扰能力,大大减少了使用成本,并且通过软件的方法有效地抑制了流量装置的零点漂移,提高了测量装置的计量精度。     

在线超声波流量监测系统设计及其应用

为解决地源热泵系统中的进出水流量测量,设计研究基于超声波时差法原理的非接触式在线流量监测装置。系统以STM32F407 ZE为主控制器,定时采集流量、完成数据封包、加密和远端服务器交互任务;以MSP430F2618为流量测量控制器,采用时差法以TDC-GP22精准测量超声波在介质中传播时间,实现管道流体流速、流量实时监测。系统测试结果实现流量数据测量及上传存储到远端服务器,满足地源热泵系统流量监测需求。     

基于时差法的外夹式超声波流量检测系统的设计与实现

外夹式超声波流量计因具有无需破坏管道、便于安装、维护成本低等优势,而广泛应用于石油传输、流量跟踪、给排水等测试领域。设计了一种基于时差法的外夹式液体超声波流量检测系统,采用FPGA与单片机结合的系统架构,其中单片机负责数据的处理、显示和输出,FPGA负责逻辑控制以及为硬件电路提供驱动信号,TDC-GP22高精度计时芯片用来测量超声波的渡越时间。采用DAC电路实现可变甄别信号基准技术。最后,搭建了外夹式超声波流量计测试平台,试验结果表明,研制的样机有效地提高了超声波流量计的测试精度,在层流区误差小于4%,在湍流区误差小于2%。     

压力补偿型超声波流量测量系统的设计

超声波流量检测技术是近年来流量检测领域的一个亮点,为提高测量的精度需要对所测流量值进行压力补偿。本文以时差式超声波流量测量过程中的压力补偿为主要研究对象,设计了压力补偿系统的硬件电路和软件程序,结果系统总误差小于技术指标5％。     

嵌入式超声波热量表系统的研制

分析和研究了时差法超声波热量表的测量原理,设计了一种嵌入式超声波热量表系统.以低功耗的嵌入式微处理器MSP430做为核心控制模块,选用先进的时间数字转换芯片TDC-GP2保证了流量的测量精度,将嵌入式操作系统μC/OS-Ⅱ引入到软件系统的设计过程中.与传统的热量表相比,系统精度高,耗能低,稳定性、实时性和可扩展性都有很大的提高.