基于嵌入式系統(tǒng)的超聲波氣體泄漏檢測(cè)儀的設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、隨著油氣壓力管道長(zhǎng)線輸送在我國(guó)的普及應(yīng)用,人們對(duì)于壓力管道運(yùn)輸?shù)陌踩?、可靠性要求不斷提?管道泄漏檢測(cè)作為保障管道安全的重要手段,越來越受到人們的重視.傳統(tǒng)的管道氣體泄漏檢測(cè)手段,由于投資大、見效慢、維護(hù)費(fèi)用高等原因,無(wú)法在我國(guó)得到普及應(yīng)用.當(dāng)前迫切需要研發(fā)一款先進(jìn)的,實(shí)用的,適合我國(guó)國(guó)情的管道氣體泄漏檢測(cè)設(shè)備,以滿足不同地區(qū)企業(yè)氣體泄漏檢測(cè)的需要.
　　課題的目標(biāo)是研制一套基于嵌入式系統(tǒng)的超聲波管道氣體泄漏檢測(cè)儀,能夠完成現(xiàn)場(chǎng)

2、由于高壓氣體管道泄漏所產(chǎn)生超聲波的采集和處理,并將A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)進(jìn)行快速傅立葉(FFT)變換,在液晶上顯示其頻譜特性.根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的總體要求,提出了采用基于嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案.嵌入式系統(tǒng)的核心采用C8051F120微處理器,它是完全集成的混合信號(hào)級(jí)MCU芯片.該芯片能夠很好的對(duì)超聲波傳感器所采集的信號(hào)進(jìn)行分析和FFT運(yùn)算.
　　系統(tǒng)采用了模塊化設(shè)計(jì)方案,主要分為信號(hào)采集、信號(hào)處理和液晶顯示三大模塊.硬件方面,簡(jiǎn)單介紹了電路中

3、各元器件的特性,重點(diǎn)給出了此設(shè)計(jì)的詳細(xì)過程及最終的實(shí)現(xiàn)電路,并分析了電路的工作原理.軟件方面,重點(diǎn)介紹了A/D轉(zhuǎn)換,FFT變換及Bresenham畫線算法等程序設(shè)計(jì).試驗(yàn)結(jié)果及精度分析方面,通過用空氣壓縮機(jī)模擬高壓管道氣體泄漏產(chǎn)生超聲波的情況,對(duì)設(shè)備進(jìn)行了測(cè)試,通過分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證設(shè)計(jì)的合理性.
　　課題在分析管道氣體泄漏檢測(cè)原理及傳統(tǒng)檢測(cè)手段的基礎(chǔ)上,通過對(duì)比各類技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)最終確定了設(shè)計(jì)方案.系統(tǒng)設(shè)計(jì)中對(duì)高性能單片C8051F