超声波流量计在能源数据采集上的应用

济钢在能源中心(EMCC)中采用了超声波流量计作为水计量仪表,对全厂的水资源进行测量采集,实现水的有效利用和实时监控、平衡,减少能源浪费.该流量计采用超声波时差法测量介质流量,具有精度高、可靠性高、智能化等特点,另外,价格低及不停产在线安装是其最大的优势.详细介绍了EMCC系统中流量计的选用原则、超声波流量计的工作特点、安装调试中遇到的问题和解决方法、超声波流量计与能源中心监控平台的数据通信等情况.     

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。     

超声波时差法在平原渠道流量监测中的应用

针对我国华北平原常态化引调水工程监控对水文监测数据的时效性、准确性越来越高的要求,不断提高自动化监测能力和水平是解决问题的有效途径,因此在华北平原引调水工程水量监测站安装超声波时差法流量监测系统,分析工作流程,开展研发实践应用.在分析测量原理的基础上,运用数理统计法建立时差法流量多元线性回归模型,通过与同步实测流量比测...     

神经网络在小管径超声波流量测试中的应用

介绍了一种基于神经网络的改进型超声波流量测量系统的研制,该系统针对时差法超声波流量计在小管径应用上时差难以测量的不足,采用动量BP算法,实现了对各种非线性影响因素的补偿,通过参数修正有效地提高了系统的测量精度。与传统时差法超声波流量计相比,该系统稳定性好,精度高,具有良好的应用价值和推广价值。     

超声波流量计在热工试验中的应用研究

超声波流量计因为其准确度高、维护成本低等优势在流量测量中广泛应用。但在使用过程中,由于管道条件和安装过程的不确定性,以及测量介质的温度压力等状态参数发生变化,都增大了流量测量误差。基于热工水力试验应用需求,提出了一种提高超声波流量计测量准确度的方法,并阐述了超声波流量计时差法的工作原理、现场校准方法和结果,最后进行了不确定评定。     

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%。     

基于ARM的超声波流量计A/D转换电路设计

针对高精度超声波流量计价格不菲的缺点,以时差法超声波流量计为理论基础,借鉴国内外先进的超声波流量测量技术,选用高性价比的12位低功耗模数转换器ADC12DL040芯片和ARM处理器LPC2138设计了基于ARM的超声波流量计A/D转换电路.实验结果表明所设计的A/D转换电路很好地实现了超声波回波信号的高速高分辨率采样,A/D的最小分辨时间为0.305ns.在解决超声波流量计关键技术问题的同时降低了生产成本,为低成本高精度超声波流量计的研制打下了坚实的基础.     

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。     

远程燃油自动监控系统

首先本文对钻井燃油流量和燃油罐液位自动监测系统进行总体结构设计,然后以STC单片机为主控制器,通过超声波流量计读取管道内流体瞬时流量和累计流量等相关参数,由GPS卫星定位器进行井场位置定位,利用温度监测系统对各个箱体的温度进行实时测量,另外通过液位监测模块实时监控油罐液位的高度值,出现异常情况时,及时报警。最后,由两个GPRS通讯模块将采集到的数据传输到控制中心管理系统通过上位机件进行实时显示,并且存入数据库,由此实现燃油流量和液位的自动监测功能。     

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。     

提高超声波流量计量精度的方法

时差法超声波流量计通过检测换能器发射和接收的超声波信号的传播时间信号,实现流量的计量。超声波换能器的谐振频率及超声波信号传播过程中相位和幅值的变化等因素,会影响对超声波信号到达时间的准确计量,从而影响流量测量的精度。准确计量超声波信号的到达时刻是提升时差法超生波流量计的计量精度的关键之一。针对换能器发射和接收超声波信号的处理和获取电路进行了设计和分析,得出了实验结果和实验数据,对实验结果给出了实验分析和结论,并通过软件算法给出了进一步提高测量精度的方法。     

基于MAX35104的超声波气体流量检测系统的设计与研究

针对现有超声波气体流量计精度不高的弱点,本文采用时差法测量原理,设计了基于MAX35104的流量检测系统。为提高测量精度,采用新型的高精度时间数字转换芯片MAX35104作为计时测量核心,采用Z安装方式,实现对顺逆流时间差的测量;为实现低功耗,采用超低功耗单片机STM32F103为系统控制核心,实现数据处理和结果显示。介绍了MAX35104时间间隔测量方法,边沿检测原理以及相应硬件测量电路的实现方法。测试结果证明该超声波气体流量计的精度可达行业标准的1级要求。     

神经网络改进算法在超声波流量测量中的应用

由于液压系统中管路结构造成的紊流现象对传统超声波流量计的影响,文章在非充分发展流体的截面流速分布特点的基础上,提出采用多通道超声波测量方法获取流速信息,并将BP神经网络系统应用于流态识别和流量计算,通过对BP网络进行节点和阈值优化,提高了神经网络的识别精度;采用此方法不仅提高了超声波流量计对于非充分发展流体的检测能力,而且降低流量计在测量安装时对直管短长度的要求,增强了仪器的适应能力,具有广泛的工业应用前景。     

基于微处理器的数字超声波流量计

研究设计了一种以微计算机处理器为核心，根据时差法原理来测量流量的数字超声波流量计，该数字超声波流量计具有测量精度高、测量范围大、工作稳定可靠的特点。具体的实现过程是利用信号相关的数字处理方法计算出超声波在流体中的上行信号和下行信号的时间差，从而可换算出所测量的流量值。实验结果显示，这种数字超声波流量计能达到很高的精度。随着数字处理技术和处理器件的发展，数字超声波流量计将具有越来越大的优势。     

超声波流量计在飞机燃油流量测试中的应用研究

燃油系统输油流量测试是飞机燃油系统地面模拟试验的一项重要内容;由于试验油箱内部的各管路与真实飞机油箱管路的布置是一致的,不适合在油箱内的狭小空间安装涡轮流量计,并且会破坏管路流阻特性;由于使用传统油箱油量标定的方法进行输油流量测量耗时耗力,所以需要采用一种新的技术或测量方法来完成油箱输油流量的测量;超声波流量计体积小,不会破坏输油管路流阻特性,防爆等级也符合试验要求;对超声波流量计在浸油状态下测试进行可行性分析,将超声波流量计在飞机燃油系统试验中实现创新性应用;通过试验证明了超声波流量计在飞机燃油流量测试中发挥了重要作用,并且首次将超声波流量计应用到飞机试验油箱内部输油管路的流量测试中,这对飞机其他系统的流量测试和飞机机上排故试验起到了重要作用。     

便携无损式超声波流量测试系统设计与验证

针对传统液体流量计传感器会对管路造成损坏或阻碍液体流动、操作安装较为复杂的问题,设计了一种基于时差法的便携无损式超声波流量测试系统,采用外夹式超声波探头形式,无需破坏管路系统即可实现液体流量的精确测量;该系统采用粗时间与细时间测量相结合的测量算法设计了一种基于延迟线内插法的FPGA高速率、高精度时间测量算法电路,最高可实现1050 Hz的测量速率;设计了信号调理校准电路,具备较强的正负增益可调性以及高信噪比输出能力,增益可调范围达到-23.5～+116.5 dB;还设计了多种传感器专用安装导轨以确保其安装精度;最后,在计量实验室进行了验证测试,结果表明所设计的测试系统符合JJG1030-2007规范准确度0.5级的技术要求,准确度低于±0.5％,重复性低于0.1％.     

管道流量计现场校准技术在新疆水资源取用水管理中的应用

基于对管道流量计现场校准方法的研究,开展新疆5个地区取水户21个管道流量的现场校准工作,以便携式超声波管道流量计所测得的管道流量数据与现有计量设施的管道流量数据进行比对,分别对2组数据的相对示值误差、重复性和不确定度进行分析,从中得出各取水管道合理的优化整改办法.对个别示值误差异常的取水管道计量设施给出具体解决方案,同...