基于AGC回路的超声波流量测量新方法

针对超声波流量测量系统干扰因素多、测量精度不高、不利于数据采集等特点,对该测量系统的AGC回路应用进行了研究。采用数学方法建立数学模型,并通过分析数学模型计算出AGC回路的可变增益和稳定时间,设计了相应的电路并分析了AGC回路对流量测量计算过程的影响。实际应用证明,该系统可以提供较高的流量测量精度。

基于相关法的超声波流量测量的发射设计

相关法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。但针对传统相关法的超声波流量测量过程中,等振幅周期信号具有重复性,波形在利用相关法计算的结果不能准确地反映出信号的时间差的这一缺点。采用改进的相关法,使用FPGA(现场可编程门阵列)发出一种特殊调制的驱动脉冲,使超声波探头在需要的一定周期内发射出幅度调制的波形,克服等振幅周期信号在做相关后时间差判断不准的情况,并且硬件平台相对简单即可达到理想效果。通过实验可以证明,控制激励探头的脉冲信号的占空比,可以改变发射波形的幅值特性,得到适合相关运算的波形,达到预期的测量效果。

基于MSP430F147的时差法超声波流量测量系统的研究

结合时差法超声波流量测量原理,研究了一种基于超低功耗16位单片机MSP430F147的时差法超声波流量测量系统。首先介绍了时差法超声波流量测量的基本原理,然后着重讨论了超声波流量测量系统的硬件组成,最后简要介绍了该系统的软件设计。实践表明,该流量测量系统具有功耗低、功能较齐全、可靠性强等特点。

高精度数字化超声波液体流量测试系统设计

根据超声波时差法测量流量的原理,设计了一种数字化超声波液体流量测量系统。基于增强型高精度时间数字转换芯片TDC-GP21的流量测试系统的设计方案,采用复杂可编程逻辑器件(CPLD),协助数字信号处理器(DSP)TMS320F2812实现逻辑控制、时序协调等功能,与TDC-GP21共同构成核心的测量系统。以MC1350和外围辅助电路构成的数字化自动增益控制系统使仪表能够适应不同管径流量的测量。由DSP完成测量系统的数据处理和曲线拟合,从而实现完整的数据存储、通信、复位等功能,保证了系统的信号采样精确和高速数据处理。

TDS1012示波器在超声波多普勒流量计研制中的应用

本文简要介绍了一种采用先进的同步解调技术和FFT信号处理技术设计的超声波多普勒流量计;着重介绍了使用Tektronix TDS 1012示波器进行现场信号观察分析过程和使用方法及测量方法,在此基础上确定了该仪表数据信号的处理方案。解决了强噪声和信号的识别问题,提高了仪表的精度和仪表的稳定性。使用Tektronix TDS 1012示波器极大缩短了研制时间,它是一种使用方便、性价比高的研究工具。

基于TDC-GP21的超声波液体流量测试系统设计

本系统实现是应用了超声波为手段的时差法,获得对流量的测量。系统搭建是基于TDC-GP21芯片进行设计的,借助功能强大的CPLD可编程器件,利用DSP工具(TMS320F2812)实现对逻辑、时序的控制,与TDC-GP21构成核心的测量系统。系统硬件设计是应用MC1350以及相关的电路连接实现,即完成了自动增益控制系统,进而应对不同孔径液体流量测量的需求;系统软件部分则是借助先进的DSP工具实现对硬件部分收集数据的处理,其中包括对数据的曲线拟合等,并能够将处理完毕的数据进行存储,数据传输和系统复位等功能,最大程度上确保信号采样环节的准确性以及系统的工作效率。

超低功耗无线超声波热能表设计

针对国内现有无线热能表存在功耗大、射频穿透能力弱和信息不全等问题,基于超声波流量测量技术和433 MHz射频通信技术,研究设计了一款超低功耗无线超声波热能表。该热能表采用电源的动态调节和流量驱动无线发送模式,在降低无线通信功耗的同时不丢失计量信息。该表年均工作电流低于14μA,一节内置2 800 mA的锂电池可工作20个采暖期,这为无线热能表的大面积推广应用克服了技术障碍。

超声波风量仪在水泥生产线中的应用

超声波风量仪能够帮助水泥企业准确获取生产线管道中气固两相流的流速和流量,可以及时高效的为变频调节控制提供依据,用于节能控制,还能够有效指导生产,为水泥生产线的操作和控制提供更可靠的数据支撑,防止误操作。超声波风量仪基于超声波测量流量(速)技术,可实现对气固两相流的无源、无干扰测量,对水泥生产线管道内流体的流型没有扰动,不会发生磨损及腐蚀,且结构简单,测量结果与气体温度、压力、密度和探头的脏污无关,则能够很好地解决水泥生产线管道中高温高压等恶劣工况影响测量效果的问题。

基于相关法的竖管内置式超声流量测量设计

针对特定环境下,在管外壁安装探头不便的情况,设计了将探头内置在管内与流动方向平行的超声波流量测量方式和相应装置,在计算时间差时,采用相关法计算时间差,相关法本身具有一定的滤波去噪特性,提高了时间差的测量精度。系统硬件设计了超声波发射、接收及放大电路,采用高速模数转换器数字化接收信号。实验表明,电路产生的脉冲幅度高、宽度窄,能有效地激励超声换能器。波形进行采样相关处理后的计算值与实际值误差很小,提高了所求时间差的精度,从而更好的进行流量计算。

超声波、雷达仪表的应用

介绍了超声波流量计、雷达液位计原理和特点及在特殊工况条件下的应用。超声波流量计可用于废气处理中的二硫化碳回收监测,雷达液位计可用于罐区液位的监测。

基于ZigBee和TDC-GP2的分布式流量监测系统设计

针对复杂区域内多个小口径、低流速管道进行流量监测的现实需要,结合低能耗和高精度的设计思想,提出一种结合无线传感网络和时差法超声波流量测量的方法,并详细介绍了软硬件设计。设计采用CC2530为控制核心,组成ZigBee无线传感网络,终端设备控制TDC-GP2芯片实现高精度的传输时差测量,协调器设备接收各个终端的测量数据,并通过串口上传给工控机平台进行处理显示和存储。测试结果表明系统可以实现多通道的长时间连续稳定流量监测,测量精度高,具有一定的推广价值。

水轮机差压法及超声波法效率试验软件的设计及实现

水轮机效率试验是评价水轮机性能的重要指标。目前,国内效率试验的做法通常是要根据试验使用的方法(如蜗壳差压法和超声波法等),选择特定的数据采集硬件结合自行开发的软件进行。文中设计开发了一套可采用蜗壳差压法或超声波法进行水轮机效率试验的软件测试系统,数据采集的硬件选用USB-4711数据采集卡,软件采用Delphi语言。文中介绍了该系统的功能特点以及设计思路。

“西气东输”工程中的检测与自动化仪表技术

分析总结了西气东输工程中的检测和自动化仪表技术 ,重点论述了超声波流量测量、超声波无损检测、SCADA监控和数据采集系统、工程所用自动化仪表分析等有关问题。

矿用钻孔瓦斯抽采多参数监测系统与装置

为了弥补传统瓦斯抽采监测系统区域化监测的不足,提出了以钻孔为监测单元构建钻孔瓦斯抽采监测系统,能够实时动态掌握各个钻孔在瓦斯抽采过程中的抽采效果,将大面积区域化测量转变为区域内部各钻孔的测量,实现了瓦斯抽采的精细化监测。针对钻孔瓦斯抽采监测系统需求,结合钻孔孔口处瓦斯抽采参数的特点,研制了一款矿用瓦斯抽采钻孔多参数监测装置,该装置具有超声波气体流量测量、非色散红外瓦斯浓度测量、压电陶瓷气体压力测量、铂电阻气体温度测量四参数于一体的实时数据采集功能,搭载了数据显示、数据存储、数据远程传输、数据Wi-Fi传输等功能性人机交互模块,并开发了瓦斯抽采分析软件、移动数据采集站两款配套软件。装置根据实际应用需求,结合行业相应计量标准,于具有国家计量检定资质的检验单位进行了计量检测,并在黄陵矿业公司二号煤矿进行了井下工业性试验,对装置的实际应用效果进行了验证。试验结果表明:矿用瓦斯抽采钻孔多参数监测装置的四项测量参数均满足相应行业标准的计量要求,可实现各项参数的准确测量,且该装置在实际井下应用中具有良好的工作可靠性与工作稳定性,达到了以钻孔为监测单元的瓦斯抽采监测目的,能够为瓦斯抽采评价提供有力的数据支撑。