超声波气体流量计的研制

本文介绍了一种新型超声波气体流量计的研制。利用超声波检测流量原理,针对超声波在气体流体中衰减极大的问题,结合单片机技术和高频电路设计技术,设计了一种全新的脉冲串发射电路,能极大的改善接收波形,提高测量的精度和抗干扰能力。它采用分离式设计,显示模块提供了多种标准输入输出接口,亦可作为单独使用的仪表。     

超声波气体流量计反馈回路的最优算法研究

为了实现气体超声波流量计对数据检测准确及稳定的目的,引入先进的控制优化技术进行了超声波气体流量测量原理、自动控制最优反馈回路算法、去除高频和低频噪声等研究,得出了超声波在顺流和逆流情况下运动时间差来确定模型并计算气体流量结论。根据传播速度差、波束位移、多普勒等方法,在实验中提出了仿真信号波形对比可视化展示和误差对比分析来测试不同工况下的流量,成功解决了气体超声流量计的信号检测问题,有效克服传统流量计的缺陷,提高超声波流量计测量精度,运行稳定可靠,为相关企业在管道内气体检测计量工作提供强大的数据支持体系,取得了良好的效果,对打破国外少数厂家技术垄断,填补气体超声波流量计方面的技术装备空白具有重要意义。     

PAC在气体流量标准装置中的应用

为实现气体流量计检定测试的准确性、提高试验系统的自动化程序和可靠性,在气体流量标准装置中采用可编程自动化控制器PAC控制方式.考虑到测试条件应接近流量计的真实工作环境这一因素,设计了气源系统精确调节方法及其相应程序.经过实践证明,基于PAC的变频调速技术在气体流量检定测试过程中的应用效果良好,满足流量计检定要求.     

一种基于空腔振动的新型智能流量计

利用流体流过管道沿壁矩形空腔而产生振荡的原理，应用电子技术和单片机技术，提出了一种适用于气体大流量测量的一体化智能型空腔流量计。具体介绍了空腔流量计的结构、系统硬件组成和软件设计。在分析测试结果的基础上归纳了仪表的特点，认为该流量计新颖、简易，是一种具有发展前途的流量仪表。     

现场服务型标准表法气体流量标准装置的研制

针对目前气体流量计检测送检时间长,实验室检测工况与流量计实际使用工况不同造成误差扩大等问题,设计了移动式、单元化的现场服务型标准表法气体流量标准装置;介绍了该装置的工作原理,装置硬件的选型以及结构;工控机通过Modbus控制变频器与风机形成稳定的负压源,并通过电流与频率采集模块采集标准表,被检表及相应温度压力传感器的数据;软件通过虚拟仪器技术使用LabWindows/CVI设计了简单易用的程序;通过分析装置的不确定度,稳定性及进行传递比较法的验证,证实了这种现场服务型标准表法气体流量标准装置可应用于现场的气体流量计的检定;节省了送检时间,提高了企业设备使用效率。     

煤矿管道瓦斯流量计量技术研究

阐述了煤矿管道瓦斯流量计量技术的发展现状,分析了孔板流量计、涡街流量计、皮托管流量计、旋进漩涡流量计、V锥流量计的优缺点;针对瓦斯流量测量准确度受气体中的杂质和瓦斯体积分数变化影响的问题,提出了解决办法;建议煤矿瓦斯抽放管网中的主管、干管、支管采用V锥流量计,汇流管以及各评价单元采用多点采样的插入式流量计;指出煤矿管道瓦斯流量计量应根据不同的现场状况、工况条件及测量需求选择相应的流量计。     

多声道超声气体流量计的电路设计

介绍了一种多声道超声气体流量计的电路设计.在该流量计中,采用时差法测量管路中气体的线平均流速,再利用加权积分的方法求得其面平均流速和流量.针对超声气体流量计的特点,着重讲述了发射电路的设计,以及各个声道之间如何有效的进行切换,同时也对如何准确识别超声信号进行了讨论.     

流量计算机及其在西气东输工程中的应用

针对气体计量仪表只能测量出气体在工况温度和压力下的气体体积，而人工将工况气体体积转换成基准条件下的标准体积。计算量繁重。且不具备实时性。因此不能精确得出结果这一问题，提出了流量计算机。以Elster流量计算机为例，介绍了涡轮流嚣计与流量计算机为主构成的天然气计量系统在西气东输工程中的应用以及使用情况。结果表明：该流量计的故障率很低，具有较高的可靠性。     

高压气体涡轮流量计研究

针对目前市场对计量高压气体流量计的大量需求,设计了一种新型高压气体涡轮流量计的结构方案。在常压气体涡轮流量计研究的基础上,对壳体的材料与结构、主轴承的供油系统及其轴向缓冲结构进行研究。采用理论分析、结构设计以及试验验证,研制了适用于高压环境的气体涡轮流量计。通过耐压试验台装置模拟管道介质压力,对流量计供油系统及主承压壳体进行可靠性测试;根据测试试验数据,提出关于推力与活塞面积、介质接触面积以及介质压力之间所存在的经验公式;通过高压环道装置,在不同压力、不同流量下,对整机进行示值误差性能测试及分析,以优化轴向缓冲结构。测试结果表明,该新型高压气体涡轮流量计能安全、准确,可长期应用于高压介质计量领域。     

标准表法气体流量标准装置

近年来,标准表法气体流量标准装置以其高效率、宽范围和较高的准确度等特点,在国内得到迅速发展.目前,该装置已成为大流量高低压气体流量测试的主流装置.该类装置按照气源系统类型划分,可分为正压法和负压法两种类型;按照气流回路系统划分,可分为开环式和闭环式两种类型;作为标准表的气体流量计,其类型包括临界流流量计、速度式流量计、容积式流量计等.从气源系统类型、气流回路系统和标准表类型三个层次,分类介绍了该类标准装置的系统组成、工作原理和主要特点.     

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.     

数字式超声波气体流量计的信号处理及改进

利用超声波测量气体流量具有非接触、安全、精确度高等优点。介绍了基于DSP的超声波气体流量计的工作原理及硬件设计框架;针对其接收信号弱、工作环境噪声强的特点采用相关法分析,并分别从时域和频域阐述了相关法的原理和算法;在保证精度的前提下提出了算法改进措施以提高其实时性,并给出了板上调试的具体实例;首次提出利用回波法求基准波的方法;针对不同系统的要求提出了三种提高精度的措施。以上方法成功应用于仪表设计中。     

基于DSP的数字式超声波流量计的设计

通过采用对超声波信号波形进行采样及对所采样的数据进行相关信号处理的数字实现方法,克服了以往在设计超声波流量计时对几个关键电平的依赖,在降低电路设计难度的同时,大大增强了对干扰的抑制能力,有效地提高了流量计的测量精度和稳定性。实验证明:该数字式超声波流量计的精度接近0. 1%,性能稳定,有很好的实用前景。     

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。     

脉冲超声波的发射与接收电路设计

设计了一种应用于超声波液体流量计中的脉冲超声波的发射与接收电路。发射电路由光电隔离电路、场效应管驱动电路及尖脉冲激励电路组成;接收电路由前置放大电路、巴特沃思带通滤波器及自动增益控制电路组成。试验结果显示,此电路性能良好,保证了超声流量测量的精度。     

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P89LPC954单片机的八路四声道超声波流量计测量电路设计

该文介绍了超声波流量计的工作原理,着重描述了该超声波流量计测控系统的结构及其八路四声道测量电路设计。该系统以P89LPC954单片机为核心,其外围电路模块主要包括超声波信号的发射与接收、模拟开关、峰值采样、D／A转换、自动增益控制、显示等。此外,还包括FPGA数据传输及数据分析等功能。应用程序采用模块化编程模式,以方便升级和调试。该流量计主要应用于超声波气体流量测量,实验结果表明,其电路工作稳定,测量精度较高。     

基于虚拟仪器技术的智能化多通道超声波自动探伤系统

分析了超声波连续自动探伤系统的检测原理、硬件组成设计和软件设计思想,以及在焊管生产中的应用状况,该系统基于虚拟仪器技术并采用智能化探伤技术,以软件代替硬件,有效地避免了系统误报警,克服了超声波自动化检测中的缺陷种类难以识别的不足,实现了高精度焊缝自动跟踪检测,并做到误报率小于3%,漏报率为0。     

基于MSP430F5438的智能公交车载系统设计

给出一款基于MSP430F5438的智能公交车载系统设计方案,阐述了该车载系统的主要功能,并对其总体结构、硬件电路以及软件设计进行详细论述。车载系统充分利用Zigbee无线通信技术、超声波、温湿度传感器技术,实现公交车到站距离显示、超声波测距、温湿度自动调节以及语音自动报站等功能。