檢相式超聲波風速變送器設計.pdf

1、我國能源目前仍以煤資源為主，而且隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展，煤炭資源需求量有增無減，煤礦安全生產(chǎn)的問題越來越顯著，實時準確的檢測煤礦井下環(huán)境參數(shù)十分重要。煤礦開采過程中，粉塵及瓦斯、一氧化碳等氣體會不斷積累，有害物質(zhì)濃度不斷增大，造成安全隱患。為了稀釋礦井中的瓦斯等有害氣體，及時向外排出粉塵，需要通過通風系統(tǒng)不斷地向礦井下輸送新鮮空氣。因此，礦井風速的監(jiān)測是礦井監(jiān)控的主要內(nèi)容之一，為決定通風時間和強度的標準。
　　本文提出了一種基于相位差

2、法超聲波定向風速測量系統(tǒng)設計方案，該系統(tǒng)以MSP430單片機為核心控制器，通過測量同等聲程下超聲波脈沖順風和逆風傳播信號的相位差，經(jīng)模擬、數(shù)字電路轉(zhuǎn)換為有效電壓信號送至單片機處理，從而獲得風速值。
　　本文在對各種檢測風速方法總結和梳理的基礎上確定了采用超聲波相位差原理檢測風速方法，對超聲波探頭配置方法等進行了比較分析，在此基礎上建立了風速與相位差信號的數(shù)學模型，提出了溫度補償措施，完成了檢相式超聲波風速變送器系統(tǒng)設計。該系統(tǒng)硬件

3、部分在設計上采用了模塊化處理，設計了單片機系統(tǒng)電路、電源電路、超聲波驅(qū)動的電路、信號處理電路、頻率輸出電路及連接故障報警電路等，完成PCB繪制，在此基礎上進行了電路分塊和整體調(diào)試。系統(tǒng)軟件設計工作包括系統(tǒng)初始化、紅外遙控標定、風速值數(shù)據(jù)處理、溫度補償、信息存儲、數(shù)碼顯示等功能模塊設計。在軟硬件設計基礎上，對整個系統(tǒng)在實驗室和標準風洞下進行了測試，并對測試結果和測量誤差進行了系統(tǒng)分析。
　　實測結果表明該變送器具有較高的測量精度、較