超聲波旋渦熱量變送器研究.pdf

1、渦街流量計(jì)在計(jì)量檢測(cè)中發(fā)揮著越來(lái)越大的作用，成為流量測(cè)量?jī)x表家庭中不可缺少的一員。但是由于其測(cè)量原理的某些限制和測(cè)量條件的不同，存在著抗干擾能力差，測(cè)量范圍不足等問(wèn)題。
　　本課題設(shè)計(jì)的超聲波旋渦熱量變送器，原理上是把渦街流量測(cè)量原理與超聲波數(shù)字測(cè)量技術(shù)相結(jié)合，具有渦街流量計(jì)和超聲波流量計(jì)的共同特征。隨著超聲波流量計(jì)的技術(shù)發(fā)展，采用超聲波流量測(cè)量時(shí)間芯片以及數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)，使超聲波渦街流量計(jì)升級(jí)換代，使其測(cè)量范圍更寬，抗干擾能力

2、更強(qiáng)，精度更高。本文通過(guò)對(duì)卡曼渦街與超聲波束相互作用機(jī)理的深入研究，提出了超聲波旋渦熱量變送器的研究方案。
　　首先，給出了相位調(diào)制旋渦頻率的應(yīng)用表達(dá)式，分析了旋渦發(fā)生體的定位以及對(duì)超聲探頭的優(yōu)化設(shè)計(jì)，并采用程控帶通濾波、雷諾數(shù)在線(xiàn)補(bǔ)償?shù)燃夹g(shù)，提高了測(cè)量精度，擴(kuò)大了測(cè)量范圍并實(shí)現(xiàn)了對(duì)噪聲信號(hào)進(jìn)行有效的抑制，使超聲渦街流量測(cè)量技術(shù)得到進(jìn)一步發(fā)展。
　　然后，結(jié)合超聲波計(jì)量專(zhuān)用芯片UTA6902，進(jìn)行了系統(tǒng)硬件和軟件設(shè)計(jì)。硬件處

3、理電路實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化旋渦頻率的測(cè)量，設(shè)計(jì)了超聲波發(fā)射電路、放大電路、外部旋渦復(fù)現(xiàn)電路、整形放大輸出、溫度測(cè)量電路;服務(wù)電路包含利用溫差發(fā)電技術(shù)的電源電路、顯示紅外通訊電路以及M-Bus通信電路。系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)包括超聲波收發(fā)軟件模塊、流量測(cè)量數(shù)據(jù)處理程序設(shè)計(jì)、溫度信號(hào)A/D采集程序、系統(tǒng)自檢以及上位機(jī)與下位機(jī)之間的通訊模塊設(shè)計(jì)。
　　最后，對(duì)超聲波旋渦熱量變送器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。先進(jìn)行靜態(tài)標(biāo)定實(shí)驗(yàn)，檢測(cè)超聲探頭發(fā)射、接收以及旋渦信號(hào)是否正常，然