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宽波束超声波流量计的研究与设计

贾幸娟  
【摘要】:本课题所研究的宽波束超声波流量计,使用宽波束兰姆波代替传统的窄波束超声波,旨在解决传统窄波束超声波流量计本身存在的一些不足。 论文研究了兰姆波的相关理论,给出了波特性和其激发方法,对激发兰姆波所用换能器的各参数需要满足的条件进行了分析,并进行了具体电路的设计。系统以单片机MSP430F448为核心。并根据宽波束超声波流量计的特点重点进行了自动增益控制放大器和跟踪带通滤波器的设计。流量计采用外夹式安装,电源采用220V交流和锂电池两种供电方式。 为了提高流量计的精度,使用FPGA倍频移相技术在低频时钟的情况下实现了对两个通道的超高频精确计时。并通过宽波束流量计特有的第二通道对零点漂移进行自动调整。 实验证明,宽波束超声波流量计具有很宽的接收范围。


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