基于時差法的雙聲道超聲波液體流量計研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)與半導(dǎo)體的不斷發(fā)展、生活水平不斷提高，加之日益復(fù)雜的使用環(huán)境，現(xiàn)場應(yīng)用對流量測量提出了更苛刻的要求，高精度、高穩(wěn)定性的測量儀表顯得越來越重要。近年來，由于半導(dǎo)體技術(shù)的飛速發(fā)展，使超聲波流量計性能日益提高；超聲波流量計以其高精度、智能化、安裝方便等優(yōu)點，在液體流量測量中的到了廣泛的應(yīng)用，尤其是在中國北方市場，其超聲波流量計的使用程度已經(jīng)漸漸超越了電磁流量計。
　　本文詳細(xì)闡述了超聲波流量計國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與特點、超聲波流量

2、計原理、超聲波硬件設(shè)計以及均勻液體在圓直管道中的流場分布規(guī)律，提出了基于Cortex-M3內(nèi)核芯片與時間測量芯片的雙聲道超聲波液體流量計的設(shè)計方法。該方法以測量超聲波在液體中上游飛行時間與下游飛行時間為主要手段，通過數(shù)學(xué)計算方法得到液體流量；硬件電路使用低功耗、高性價比微處理器STM32L152RDT6為主控芯片，負(fù)責(zé)超聲波信號發(fā)生、回波檢測、算法處理、液晶顯示、數(shù)據(jù)通信等功能；選用集成時間測量芯片TDC-GP22為時間測量核心，實現(xiàn)了

3、皮秒級高精度時間測量。
　　本文從超聲波流量計實際應(yīng)用出發(fā)，依據(jù)超聲波時差法測量原理，針對超聲波生產(chǎn)、測量環(huán)節(jié)中的各種因素進(jìn)行詳細(xì)分析，并提出了誤差補(bǔ)償方法。針對超聲波流量計中的關(guān)鍵技術(shù)：超聲波脈沖驅(qū)動、接收信號自動調(diào)整、誤差補(bǔ)償與流量響應(yīng)做了比較深入的研究；同時，基于超聲波流量計復(fù)雜的應(yīng)用現(xiàn)場，提出了基于STM32L152RDT6定時器與雙遲滯硬件比較器的檢波電路，通過雙遲滯比較器電路，大大提高了超聲波回波信號調(diào)整速度與精度；提