基于DSP和FPGA的便携式超声波流量计设计

设计一种新型时差法超声波检测系统,以XC3S200为基础构建了一个采样率高达40MS/s的双通道数据采样系统,采用高性能的TMS320VC5509来实时处理数字信号。相对于传统的超声波流量计,该系统有效克服了测量精度低和不能测量小管径、低流速流体的缺点,提高了流量测量的分辨率和精度;具有抗干扰能力强、工作稳定可靠、准确度高、实时性好、简单便携、功耗低等特点。     

高精度超声波流量计的设计

超声波时差法是流量计量的常用方法,通过测量超声波在流体中顺流、逆流传播的时差来计算流量。本文讨论了一种时差法超声波流量计KH-5的设计方法,给出了流量计的电路结构,详细论述了超声波发射/接收、调理电路的工作原理。文中描述了高精度时差算法的原理及程序设计方法,讨论了流量的算法及各种扩展应用。经计量标定,KH-5可以达到0.5级的精度。在计量应用中,可以在热力站、工厂车间等场景的工况下正常工作,计量稳定可靠。     

基于DSP的科氏流量计系统设计

介绍科氏流量计的工作原理和硬件组成。系统以DSP为核心,控制外围硬件工作并采集信号,对信号进行存储计算,输出质量流量值。提出采用希尔伯特变换方法来计算信号相位差和频率,给出系统软件总体设计及运行流程。实验表明,系统测量精度高,重复性好。     

基于数字仪器的超声波流量计研究平台设计及实现

本文利用实验室常备数字仪器结合虚拟仪器技术,设计并实现了超声波流量计研究平台.该系统南运行于上位机的应用程序控制Agilent 33220A数字信号发生器激励压电陶瓷传感器发射超声波,并控制Agilent DS06012A数字示波器采集和存储超声波传感器接收到的信号,将其传送至上位机,然后凋用MATLAB程序完成超声波信号处理及时差计算,进而求得被测流量.该平台为更高效地研究和开发新型超声波流量计提供了条件.     

超声波流量计的误差分析及其修正

文中以时差法为例,分析了超声波流计产生误差的原因。并根据工程机械的使用特点,介绍了修正方法。     

基于CFD的超声波流量计最优声道位置研究

时差法超声波流量计圆形管道内不同声道位置上流体平均流速与管道截面平均流速的关系已被广泛研究,但是对于非圆形测量管体尚缺乏相应报道.本文针对某种方形管道,采用计算流体动力学(CFD)方法获得管道内的流场分布,进而通过数值计算得到时差法超声波流量计不同声道上K系数(即超声波传播路径上流体平均流速与管道截面流体平均流速之比)随雷诺数的变化关系,并选取K系数随雷诺数变化最小的声道作为最优声道,研究结果有利于简化流量补偿计算.     

超声波流量计应用问题浅析

超声波流量计应用问题浅析哈尔滨市自来水公司清水仪器仪表公司王立华超声波流量计最早出现在１９５０年美国以相位差为测量模式的超声波流量计。随着二次世界大战后经济技术发展的需要，相继出现了时差法、波束偏移法、频差法等新型模式的产品。我国直到１９７８年由北京...     

基于CPLD的超声波流量计系统的研制

近年来,超声波作为一项较新的技术应用越来越广泛。本文采用复杂可编程逻辑器件CPLD研制出一种用时差法来测量流量等数据的高精度超声波流量计系统,实验证明其工作稳定,精度高。     

超声波流量计应用探讨

介绍了超声波流量计在炼油厂计量中应用的情况,并着重探讨了在使用和检维修中所采取的技术措施。     

超声波气体流量计中传感器参数选择

超声波流量计设计关键内容之一就是处理每一路超声信号,确定信号质量对于精确测量传播时间是否接受,并从中提取流动信息.如果超声信号本身就存在问题,则传播时间测量和流量测量都不会正确,文中就产生超声信号的超声波传感器主要参数的选择列举了选择条件.     

时差法在超声波气体流量计中的应用研究

为了提高小管径煤矿瓦斯抽采管道的气体流量测量精度,基于时差法测量原理设计了超声波气体流量计,采用一对40 kHz的收发一体式超声波换能器作为发射和接收元件.以74HC00与非门设计的推挽式超声波驱动电路实现了低压驱动超声波换能器,并用集成红外遥控接收芯片CX20106A和单稳态触发器4013构成了信号调理电路,实现了对固定波形的稳定检测.利用高精度的时间数字转换芯片TDC-GP21作为计时芯片,实现了极低风速的测量.实验测试表明:设计的硬件电路具有良好的性能,测量风速分辨力可以达到0.1 m/s,提高了气体流量的测量精度.     

频差法超声波气体流量计的设计

介绍以频差法为依据，应用超声波专用集成电路LM1812设计的一种超声波气体流量计。     

超声波流量计及其在测量中应注意的几个问题

简要介绍了速度差法超声波流量计测量原理,安装方法及安装中应注意的问题.     

基于DSP的新型超声多普勒流量计设计与实现

文中针对当前工业管道用超声多普勒流量计的性能普遍不高的现状,改进了测量工业管道流量方法,并且采用高速DSP器件TMS320VC5410实现一种新型超声多普勒流量测量系统.实现的新型超声多普勒管道流量测量系统可以动态显示流速和方向、瞬时流量、累积流量、信号强度等测量结果,较高的流速测量动态响应能力以及稳定性,具有较好的推广和应用前景.     

基于MSP430的超声波热量表的设计

设计以超低功耗单片机MSP430F4371为主要控制器的小管道热量表。采用高精度时间测量芯片TDC-GP21实现温度测量并通过超声波实现管道液体流量测量;采用M-BUS和红外实现通信并数据加密,可实现现场手持仪抄表和远程抄表;采用汉显,方便居民查看。通过校表台试验,本产品功耗低、误差小于1%且稳定。     

低功耗超声流量计的研究

针对超声波流量测量中管道结构对测量精度的影响,采用Fluent仿真软件模拟了不同管道中流体的流动状况,对管道内的超声波信号进行了分析和比较,设计了超声波流量传感器,并应用设计的流量传感器,研制了超声波流量积算仪的硬件电路和软件,最终的样机实验结表明,该超声流量计流量误差小于±2%,系统的平均工作电流为35μA。     

TDC-GP21在超声波热量表中的应用

介绍了基于增强型高精度时间数字转换芯片TDC-GP21的超声波热量表的具体设计方案。流量测量采用超声波时差法原理,利用MSP430F4152单片机控制TDC-GP21进行超声波传播时间和流体温度差的测量,提高了系统的测量精度,大幅降低了系统的功耗和成本。通过流量标定,系统测量结果可达热量表行业标准2级表要求。     

采用部分面积法的流量计算仪设计

河流流量和流速测量是水利测量的基础工作,然而设计测量精确而又使用方便的仪器比较困难。本文改进了部分面积法,使它适用于河流流量测量仪器,还介绍了采用单片机开发的便携式流量计算仪,提出该装置的硬件原理和组成,并讨论用于实现信号采集、流速和流量处理的软件设计方法。