超声波流量表的研究改进与现状

利用超声波的多普勒效应和传输时间进行流量测量已有较长的历史了。但是，由于早年的不正确使用，使这两种方法背上了可靠性差的名声，因此影响了广泛的应用。80年代以来，人们对多普勒流量表和传输时间流量表进行了一系列卓有成效的改进和研制，     

自校准超声波液位测量的研究

针对超声波液位测量常用方法的不足，提出了一种新型液位测量系统－自校准超声波谱位测量系统，适用于各种物性液体及各种恶劣工况下的液位测量。详细地介绍了该测量系统的两种测量装置、测量原理、测量仪器及其硬件、软件结构。     

自校准超声波液位测量的研究

针对超声波液位测量常用方法的不足，提出了一种新型液位测量系统——自校准超声波液位测量系统，适用于各种物性液体及各种恶劣工况下的液位测量。详细地介绍了该测量系统的两种测量装置、测量原理、测量仪器及其硬件、软件结构。     

超声波流量计及其应用

本文阐述了超声波流量计的原理及特点,并介绍了超声波流量计的应 用及应用进展。     

超声波流量计的低功耗高精度时间测量方法

时间测量是超声波流量计的关键技术,分析了一种低功耗高精度的时间测量方法.介绍了时差法超声波流量计工作原理和超声波流量计低功耗高精度的设计方法,采用超低功耗的MSP430单片机及"零功耗"高速CPLD技术实现了设计方案.该方法设计的超声波流量计具有计量精度高、管径范围宽、不接触流体、不易堵塞、使用方便等特点,测时精度可以达到2.5 ns以上.     

超声波处理乳化液在金属切削中的试验研究

为了研究超声波处理对乳化液冷却润滑性能的影响,设计了用于切削试验的乳化液超声波处理系统,并在干切、未采用超声波处理乳化液和采用超声波处理乳化液三种条件下,采用YT15刀具车削45钢进行了对比试验。结果表明：使用超声波处理乳化液时,切削力可比干切和未采用超声波处理乳化液时分别减小10%~15%和5%~10%;变形系数也减小了,切屑形貌得到改善。通过测量液体粒度可知,超声波处理使乳化液的分子团粒径减小,乳化液进入切削区毛细管的可能性增大,说明超声波处理能够提高乳化液的冷却润滑作用效果,也可理解为间接地减少了乳化液的用量,有利于节能减排。     

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。     

超声波流量计在复杂流道中应用的试验研究

针对南水北调工程淮安第三抽水站现场测试中流量测量存在的困难,对其流道进行模型试验.通过CFD数值计算对流道模型进行简化.提出超声波流量计在不规则流道中新的安装应用方式,通过模型试验,确定新的安装方式下各声路的计算权重,以及流量计算所需的平均断面面积,得出该安装方式下流量计算公式,为现场测量提供充足的依据,同时也为其它复杂流道的流量测量提供一种新的方法和借鉴.     

TDC-GP21在超声波传播时间测量中的应用

在超声波应用中,超声波传播时间的测量精度非常关键.提出了基于STM32F103单片机和TDC-GP21芯片的超声波传播时间测量方案和一种提高过零点检测精度的测量原理及高信噪比过零点选择比较电路.系统实现的时间检测精度为10 ns量级.     

TDC-GP2高精度时间测量芯片在时差法超声波流量计中的应用

叙述高精度时间测量芯片TDC—GP2在时差法超声波流量计中的应用。详细介绍了测时芯片TDC—GP2的结构和功能原理,以及在超声波流量计时间测量模块中系统硬件部分的实现。     

FPGA-based High-precision Measurement Algorithm for the Ultrasonic Echo Time of Flight

Based on the evaluation of advantages and disadvantages of high-precision digital time interval measuring algorithms, and combined with the principle of the typical time-difference ultrasonic flow measurement,the requirements far the measurement of echo time of flight put forward by the ultrasonic flow measurement are an-alyzed.A new high-precision time interval measurement algorithm is presented, which combines the pulse counting method with the phase delay interpolation. The pulse counting method is used to ensure a large dynamic measuring range, and a double-edge triggering counter is designed to improve the accuracy and reduce the counting quantiza-tion error.The phase delay interpolation is used to reduce the quanti-zation error of pulse counting for further improving the time measure-ment resolution.Test data show that the system for the measurement of the ultrasonic echo time of flight based on this algorithm and im-plemented on an Field Programmable Gate Array(FPGA) needs a rel-atively short time for measurement,and has a measurement error of less than 105 ps.     

超声法焊缝残余应力检测技术研究

文中基于声弹性理论,研究临界折射纵波(Critically Refracted Longitudinal wave,LCR wave)残余应力检测原理,通过超声波传播速度的变化,反映出构件表面和内部的残余应力,从而验证采用LCR波检测构件中残余应力的关键技术,具体包括LCR波的激发、接收和后续处理。设计并制作了基于声时的残余应力检测实验系统。声时是整个测量系统中的关键量,其测量水平决定残余应力的测量精度。在实现过程中采用"一发一收"的探头布局模式,通过测量固定长度上声时传播的变化,分析残余应力的分布情况。     

驻波型超声波电机及其驱动系统的实验研究

根据振动理论和单相驱动驻波超声波电机的运行机理，进行了该类型超声波电机样机和驱动系统的设计。通过实验，分析了谐振频率、输入电压和预压力时电机特性的影响。     

超声波粉体输送装置及其应用

以自行研制的基于径向伸缩模态的超声波粉体输送装置为例,阐述了超声波粉体输送装置的结构和输送机理。分析了这种新型粉体装置具有结构简单、易于控制、适于定量输送少量或微量粉体的特点,并根据细管振动模态的不同对超声粉体输送装置进行了分类,介绍了研究现状及其应用前景,指出了目前存在一些主要问题及今后的研究方向。     

基于超声波的窄缝深度检测系统

提出了利用超声波扩散性进行矩形窄缝深度测量的原理,并在此基础上设计了以MSP430为控制核心的窄缝深度测量系统.该系统利用超声波的发射和接收完成矩形窄缝上下表面回波的识别,实现了矩形窄缝深度的测量.实验结果表明:利用超声波声束的扩散性可以实现矩形窄缝深度的测量,设计的窄缝深度测试系统成本低廉,窄缝深度在1m内变化的测量精度可达到cm数量级,为特定环境条件下矩形窄缝深度测量提供了一种新的解决方案.     

声光调制技术及其在精密测量中的应用

近年来,声光调制技术的应用越来越广泛。由于声光衍射测量是非接触测量,因而具有适应性好、精度高、测量时无需接触被测物体等优点,使其在精密测量方面有着很好的应用前景。文中首先介绍了声光调制的概念及其工作原理,然后介绍了声光调制技术在精密测量方面的应用,包括声光调制在速度测量、激光波长测量、频率测量及折射率测量等方面的应用。     

超声波物位仪在湿式煤气柜高度测量中的应用

提出了用超声波物位仪自动测量湿式煤气柜高度的方法。经实验验证，该方法不受环境的影响，其准确性和可靠性均可满足要求。     

直线型行波超声马达的研究

从理论上证明了用于直线型行波超声马达的波形成的可行性。并用制作的两个超声压电换能器、自由－自由梁和滑块组成了一台直线型行波原型超声马达。试验表明：这台直线型原型超声马达能作直线往复运动。     

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.