基于DSP及CPLD技術(shù)的超聲波粘度測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì).pdf

1、粘度測(cè)量在石油、化工、紡織、食品、醫(yī)藥等諸多行業(yè)應(yīng)用極為廣泛，對(duì)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的流程控制以及最終產(chǎn)品的性能評(píng)定起著重要作用。粘度測(cè)量可分為運(yùn)動(dòng)粘度測(cè)量和零切粘度測(cè)量?jī)深?lèi)。作為測(cè)量零切粘度的主要測(cè)量?jī)x器之一的光電落球式粘度計(jì)，在實(shí)際粘度測(cè)量過(guò)程中常存在諸如：光電傳感器透光受限、易受外部光線干擾、對(duì)落球下落速度測(cè)量不準(zhǔn)、粘度測(cè)量誤差隨機(jī)性大且數(shù)據(jù)采集量不足等缺陷，嚴(yán)重影響了粘度測(cè)量精度和效率。隨著儀表自動(dòng)化的發(fā)展和粘度測(cè)量法研究的深入，零切粘度的

2、測(cè)量?jī)x器由傳統(tǒng)的光電落球式粘度計(jì)發(fā)展到能量衰減式粘度計(jì)，尤其是以機(jī)械波衰減原理為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的智能便攜式粘度計(jì)在國(guó)外已有產(chǎn)品問(wèn)世。但是，我國(guó)在液體靜切粘度測(cè)量方面主要還是沿用光電落球式粘度計(jì)，所以改善現(xiàn)有粘度測(cè)量裝置、研究開(kāi)發(fā)功能齊全的零切粘度測(cè)量系統(tǒng)勢(shì)在必行。 本文論述了一套獨(dú)立設(shè)計(jì)的基于DSP+CPLD技術(shù)的超聲波零切粘度測(cè)量系統(tǒng)，該系統(tǒng)在光電落球式粘度計(jì)的基礎(chǔ)上大膽創(chuàng)新，利用超聲波多普勒頻差測(cè)速法取代了傳統(tǒng)的光電測(cè)速法，并對(duì)頻

3、差測(cè)量部分的電路設(shè)計(jì)和測(cè)量方法作了改進(jìn)。其中利用改進(jìn)的相位重合點(diǎn)法，以MAX7128S可編程邏輯器件為硬件基礎(chǔ)完成的超聲波頻差測(cè)量模塊設(shè)計(jì)。這一創(chuàng)新不但在降低了基準(zhǔn)頻率的同時(shí)縮短了信號(hào)在器件內(nèi)的延時(shí)，提高了測(cè)量的快速性和準(zhǔn)確性；而且電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，修改方便，軟件開(kāi)發(fā)周期短。作為整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)算控制單元的核心處理器件TMS320VC5402在完成系統(tǒng)邏輯控制的同時(shí)，能夠?qū)Σ杉降臄?shù)據(jù)進(jìn)行高速處理，從而滿足了系統(tǒng)測(cè)量實(shí)時(shí)性的要求。 該粘度