時差法氣體超聲波流量計的研究.pdf

1、流量計是一種能夠測量各種不同物理流體的儀器儀表，而超聲波流量計是諸多流量計中的一種。超聲波流量計是通過超聲波在不同的流體中傳播的信號，從而獲取一些流速信息，再通過相應(yīng)的測量原理以及算法計算出流量的大小。然而，在實際的工業(yè)生產(chǎn)中，由于外界環(huán)境對其影響較大，氣體流動密度分布的并不均勻，在一定程度上影響了氣體超聲波流量計的精確度和穩(wěn)定性。
　　本文結(jié)合西安華旭電氣自動化技術(shù)有限公司的項目，設(shè)計了一款測量天然氣的小口徑的氣體超聲波流量計。

2、在設(shè)計流量計的過程中，硬件電路選取了低功耗的MSP430單片機作為主控芯片，采用FPGA芯片作為主要的信號處理器。在軟件設(shè)計方面，根據(jù)時差法的測量原理，提出了一種改進的時差法，以消除一些干擾因素對測量精度的影響，采用了53H算法對異常數(shù)據(jù)進行了處理，并對FPGA的邊沿檢測、信號捕獲技術(shù)進行了改進，進一步提高了系統(tǒng)的檢測準(zhǔn)確度。針對流體分部不均勻以及降低流量計功耗等問題，提出了多聲道的測量方法以及低功耗的設(shè)計方法。通過對所設(shè)計的樣機測試標(biāo)