超聲波流量計(jì)測(cè)試及修正系統(tǒng)【開(kāi)題報(bào)告+文獻(xiàn)綜述+畢業(yè)設(shè)計(jì)】

1、1畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告電氣工程與電氣工程與自動(dòng)化自動(dòng)化超聲波流量計(jì)測(cè)試及修正系統(tǒng)超聲波流量計(jì)測(cè)試及修正系統(tǒng)一、選題的背景與意義背景與意義：超聲波流量計(jì)是通過(guò)檢測(cè)流體流動(dòng)對(duì)超聲束(或超聲脈沖)的作用以測(cè)量流量的儀表。近年來(lái)，高速數(shù)字信號(hào)的處理技術(shù)與微處理技術(shù)的快速發(fā)展，新型探頭材料與工藝的研究以及聲道配置與流量動(dòng)力學(xué)的研究，超聲波流量測(cè)量技術(shù)取得了長(zhǎng)足進(jìn)展。隨著電子技術(shù)、數(shù)字技術(shù)和聲楔材料等技術(shù)的快速發(fā)展，成本隨之降低，應(yīng)用領(lǐng)

2、域業(yè)已涉及水利、電力、冶金等行業(yè)，其優(yōu)越的性價(jià)比正日趨成為流量測(cè)量的首選儀表之一⑴。目前，高精度，便攜式超聲波流量計(jì)已成為各個(gè)儀表公司競(jìng)爭(zhēng)研發(fā)的目標(biāo)。想要在嚴(yán)峻的市場(chǎng)上占得優(yōu)勢(shì)，除了要研發(fā)出高性能的流量計(jì)外，還需要加快研發(fā)進(jìn)度，縮短研發(fā)時(shí)間。但是，往往在研發(fā)超聲波流量計(jì)的過(guò)程中，要完成兩大項(xiàng)任務(wù)：一、對(duì)當(dāng)前研發(fā)的流量計(jì)進(jìn)行性能測(cè)試；二、標(biāo)定⑵：當(dāng)產(chǎn)品完成研發(fā)時(shí)，利用標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行標(biāo)定（直接標(biāo)定），一般利用反寫校正系數(shù)的方法對(duì)誤差進(jìn)

3、行處理，使流量計(jì)精度提高至設(shè)計(jì)要求。在性能測(cè)試過(guò)程中，由于將當(dāng)前研發(fā)測(cè)試數(shù)據(jù)與原流量計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，顯現(xiàn)出當(dāng)前研發(fā)流量計(jì)的優(yōu)勢(shì)及不足之處，以方便研發(fā)者進(jìn)行比較和功能改進(jìn)；在產(chǎn)品標(biāo)定時(shí)，則會(huì)利用標(biāo)準(zhǔn)流量表和研發(fā)產(chǎn)品進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試及標(biāo)定。由于在各個(gè)觀測(cè)點(diǎn)，產(chǎn)品產(chǎn)生的誤差不盡相同，每一個(gè)觀測(cè)點(diǎn)都將計(jì)算出一個(gè)校正系數(shù)。顯然，觀測(cè)點(diǎn)越多，繪制出來(lái)的校正系數(shù)觀測(cè)點(diǎn)圖中曲線將越接近連續(xù)，標(biāo)定的效果也越好，經(jīng)標(biāo)定的流量表數(shù)據(jù)越精確。所以在標(biāo)定時(shí)，我們將盡

4、可能多的增加觀測(cè)點(diǎn)。由于流量是一個(gè)動(dòng)態(tài)量，流量測(cè)量⑶是一項(xiàng)復(fù)雜的技術(shù)，無(wú)論在性能測(cè)試過(guò)程還是在標(biāo)定過(guò)程中，都將對(duì)流量計(jì)產(chǎn)生的大量不同類別的數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄。以往都是研發(fā)人員進(jìn)行手工記錄，存放在excel表格中；在對(duì)標(biāo)定數(shù)據(jù)的計(jì)算與處理是一項(xiàng)復(fù)雜、繁瑣出錯(cuò)率極高的工作，因?yàn)闃?biāo)定一臺(tái)超聲波流量計(jì)時(shí)，將對(duì)其上下游時(shí)間，瞬時(shí)流量，累計(jì)流量，溫度，脈沖等幾十項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行提取及重復(fù)計(jì)算，以往均為資料員利用計(jì)算器進(jìn)行計(jì)算，保存。31）上位機(jī)下位機(jī)之間的數(shù)據(jù)

5、傳輸由于該系統(tǒng)設(shè)計(jì)是以研發(fā)軟件產(chǎn)品在市場(chǎng)有高需求為目的，成本低，效率高，兼容性是吸引市場(chǎng)的重點(diǎn)。所以在接口兼容性高，數(shù)據(jù)傳輸速率、準(zhǔn)確率高是該系統(tǒng)首要完成的任務(wù)。當(dāng)前考慮以USB進(jìn)行橋連⑸的虛擬串口通信，進(jìn)一步可以考慮紅外線等接口，以滿足市場(chǎng)需求。2）數(shù)據(jù)通信類別的選擇：考慮到低成本，連接的簡(jiǎn)單性及數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?，擬定以串口通信⑹并利用MicrosoftvisualC的通信控件⑺（MSComm）進(jìn)行通信。3)對(duì)于流量計(jì)測(cè)試中大量數(shù)據(jù)的

6、緩存問(wèn)題：測(cè)試中，由于需要大量的數(shù)據(jù)，以及數(shù)據(jù)類型，功能的不同，如何進(jìn)行存儲(chǔ)并方便提取。本系統(tǒng)中設(shè)計(jì)為利用數(shù)據(jù)協(xié)議對(duì)每個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)定，存儲(chǔ)時(shí)同時(shí)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)名稱類型及數(shù)據(jù)名地址。4）提高數(shù)據(jù)顯示的實(shí)時(shí)性：無(wú)論對(duì)于曲線的繪制和實(shí)時(shí)顯示，都要求較高的實(shí)時(shí)性，延時(shí)情況嚴(yán)重則對(duì)數(shù)據(jù)觀察帶來(lái)麻煩，延時(shí)越低系統(tǒng)效果越好，本系統(tǒng)將設(shè)計(jì)為在數(shù)據(jù)提取的同時(shí)，頁(yè)面進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示和曲線顯示，同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)保存。5）數(shù)據(jù)的保存：當(dāng)數(shù)據(jù)保存時(shí)，希望數(shù)據(jù)容易保存和重新觀察

7、及數(shù)據(jù)對(duì)比。本系統(tǒng)中設(shè)計(jì)將數(shù)據(jù)保存于excel表格中。6）標(biāo)定功能及校正系數(shù)計(jì)算：本課題中我們將設(shè)計(jì)系統(tǒng)超聲波流量計(jì)標(biāo)定功能，利用標(biāo)定值計(jì)算校正系數(shù)，同時(shí)考慮到誤差的浮動(dòng)，將重復(fù)計(jì)算以得到更精確的校正系數(shù)。三、研究的方法與技術(shù)路線：本系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則超聲波流量計(jì)測(cè)試修正系統(tǒng)是利用VC針對(duì)超聲波流量計(jì)研發(fā)測(cè)試，利用對(duì)數(shù)據(jù)提取，處理，顯示保存等方面功能縮短其研發(fā)周期而設(shè)計(jì)并將推向市場(chǎng)的軟件產(chǎn)品，所以在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，應(yīng)該注意一下幾點(diǎn)（1）、易操作性