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。

管道传输气体超声波流量计的新设计方法

采用超声波技术检测工业管道流量是一种新发展的流量测量方法,由于超声波在气体中传播衰减较大,易受到环境的干扰,现有的超声波检测方法难以保证测量精度。基于时差法测量原理,提出了一个新的X型超声波气体传感器设计方案,通过使用三阈值电路对接收到的超声波信号进行检测点校正,可降低由超声波缺波与陷波造成的测量误差,从而提高测量精度。采用小波阈值滤波方法对测量得到的超声波飞行时间进行数字滤波,以提高抗噪和检测信号稳定性。并且给出一个MALLAT快速算法以实现小波分析在单片机上实时应用。通过在一个组装的单片机实时检测装置上进行气体流量测试,有效地验证了所提出的设计方法的准确性和可靠性。

一种时差式超声波流量计的改进方法研究

分析了时差法超声波流量计的基本测量原理和存在的问题。然后针对问题提出了采用高精度时间数字转换芯片TDC[1]和高速AD数模转换芯片相结合的系统方案来提高时差法流量计的抗干扰性能,并详细介绍了基于AD的超声波信号质量分析方法,信号质量分析判断框图。最后通过实验验证了该方案的可靠性。

一种λ型互相关时差法超声波流量检测方法

对超声波气体流量检测主流方法(Z型时差法、V型时差法和平行相关法)的优缺点进行了分析,提出了一种λ型互相关时差法超声波流量检测方法。该方法采用两对换能器,一对垂直中轴线安装,另一对与中轴线成θ角安装。同侧换能器同时在相同介质中发射相同波形,传播不同行程后查找互相关性,计算相对时差,根据顺流和逆流时差计算流速和流量。试验表明,λ型检测方法的示值相对误差小于0.05%,是一种精度高、简单、实用的超声波流量检测方法。

超声计量系统在中乌输气管道的应用

基于超声流量计的发展现状、性能特点、计量原理、结构组成,及中乌输气管道的生产和商业计量需求,从系统组成、设备安装、信号传输等方面介绍了中乌输气管道超声计量系统。系统由4声道超声流量计(USM)、流量计算机(FC)、压力变送器(PT)、温度变送器(TT)和气相色谱仪(GC)等设备组成,超声流量计成橇安装,USM、PT、TT和GC的数据信号分别传到FC,FC负责根据相关参数计算标准状况下计量交接的体积流量。对系统使用中的几个技术问题进行了分析和探讨,包括标况流量范围、噪声干扰、管道和气流的清洁、小流量扰动、振动、声道报警、备用断电、环境温度等,提出了方法和建议,对超声流量计的操作和维护有一定的指导意义。