基于DSP及CPLD技術的超聲波粘度測量系統(tǒng)的設計.pdf

1、粘度測量在石油、化工、紡織、食品、醫(yī)藥等諸多行業(yè)應用極為廣泛，對生產(chǎn)環(huán)節(jié)的流程控制以及最終產(chǎn)品的性能評定起著重要作用。粘度測量可分為運動粘度測量和零切粘度測量兩類。作為測量零切粘度的主要測量儀器之一的光電落球式粘度計，在實際粘度測量過程中常存在諸如：光電傳感器透光受限、易受外部光線干擾、對落球下落速度測量不準、粘度測量誤差隨機性大且數(shù)據(jù)采集量不足等缺陷，嚴重影響了粘度測量精度和效率。隨著儀表自動化的發(fā)展和粘度測量法研究的深入，零切粘度的

2、測量儀器由傳統(tǒng)的光電落球式粘度計發(fā)展到能量衰減式粘度計，尤其是以機械波衰減原理為基礎設計的智能便攜式粘度計在國外已有產(chǎn)品問世。但是，我國在液體靜切粘度測量方面主要還是沿用光電落球式粘度計，所以改善現(xiàn)有粘度測量裝置、研究開發(fā)功能齊全的零切粘度測量系統(tǒng)勢在必行。 本文論述了一套獨立設計的基于DSP+CPLD技術的超聲波零切粘度測量系統(tǒng)，該系統(tǒng)在光電落球式粘度計的基礎上大膽創(chuàng)新，利用超聲波多普勒頻差測速法取代了傳統(tǒng)的光電測速法，并對頻

3、差測量部分的電路設計和測量方法作了改進。其中利用改進的相位重合點法，以MAX7128S可編程邏輯器件為硬件基礎完成的超聲波頻差測量模塊設計。這一創(chuàng)新不但在降低了基準頻率的同時縮短了信號在器件內(nèi)的延時，提高了測量的快速性和準確性；而且電路結構簡單，修改方便，軟件開發(fā)周期短。作為整個系統(tǒng)運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，能夠對采集到的數(shù)據(jù)進行高速處理，從而滿足了系統(tǒng)測量實時性的要求。 該粘度