收藏本站
《武汉理工大学》 2005年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于嵌入式系统的超声波流量计设计

何青  
【摘要】:近年来,随着国民经济的发展,我国水资源也越来越珍贵,相应的,对水量测量仪器的精度的要求也就越来越高。无论工业生产中还是城市生活用水中,对于水流量的测量,都需要高精度、操作简便、成本低的测量仪器。特别是工业中对一些具有腐蚀性的液体的流量测量,普通的流量计根本无法测量。而超声波流量计采用非接触式测量方法,能解决这类问题。 超声波流量计根据超声波在流动的流体中传播的过程中会有流体的流速信息这一原理,再通过简便、可靠的信号处理方法,把这个流速信息转换成流量信息。超声波流量计与以往传统的流量计相比,具有所要求的费用低,安装简便,不会改变流体的流动状态,不产生附加阻力等优点,是一种非常理想的节能型流量计。然而,由于超声波流量计只是在近几十年才出现的一种新型仪表,还有很多地方不完善,没有得到普遍的应用,因而在科学技术迅速发展的今天,非常值得去进行研究,这是本文选题的一大因素。 论文介绍了超声波流量计的测量原理、硬件结构以及相应的软件设计方法。在设计中,为了提高超声波流量计的测量精度和可靠性,需要在设计的时候采用新型的检测控制芯片和新的检测理论。采用嵌入式设计方法。与普通的CPU芯片ARM芯片的处理速度更快,具有更强的数据处理能力。采用数字鉴相技术来测量超声波的传播时间。系统中对数据信号的处理,除了常规的滤波电路外,还采用了自动增益放大电路,来提高信号的可靠性。经过滤波放大后的超声波信号,经过开窗处理,从中选择出合理的一组信号作为检测的有效信号,来进行鉴定相处理,检测时差。对超声波信号的处理电路,数字部分大都集成在Xilinx公司生产的XCR3128的CPLD芯片内部。这样使得大量的系统逻辑电路被集成,减少了分立元件的数量,系统的结构得到简化。分频电路也集成在芯片内部。由于系统的简化,系统的抗干扰能力大为提高,可靠性更强。
【学位授予单位】:武汉理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TH814

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前7条
1 吕国胜;基于ARM的时差法超声波流量计设计[D];大连理工大学;2010年
2 杨震;基于超声波时差法管道流量计积分算法及实验研究[D];西安理工大学;2006年
3 张英;生化分析仪的设计与实现[D];武汉理工大学;2006年
4 文波;基于嵌入式系统的抽油机远程示功仪设计[D];武汉理工大学;2006年
5 李辉;面向管道原油密度测量的超声波飞越时间测量方法研究[D];北京化工大学;2008年
6 顾斌;基于超声波时差法检测液压系统流量计的研制[D];西安科技大学;2009年
7 梁德福;时差法低功耗超声波流量计的设计与实现[D];华东理工大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前9条
1 杨永竹;微功耗涡旋流量计中铂电阻测温接口电路设计[J];传感技术学报;2002年03期
2 李广峰,刘昉,高勇;时差法超声波流量计的研究[J];电测与仪表;2000年09期
3 周晓军,刘文达;光纤流量计的稳定性分析[J];电子科技大学学报;1994年01期
4 周洁 ,杨心怀;32位RISC CPU ARM芯片的应用和选型[J];电子技术应用;2002年08期
5 蒋树义;单片机在超声波流量计中的应用研究[J];工业计量;2000年S1期
6 孙长柏,吴玉玉;频差式超声波管道流量计[J];工业仪表与自动化装置;1996年03期
7 张亚,周孟然;FPGA的数字鉴相器在相位测距系统中的研究[J];信息技术;2004年12期
8 章瑞平,李国锋;超声波流量计在液体测量中的应用[J];廊坊师范学院学报;2003年04期
9 姚放吾;嵌入式系统的硬件/软件协同设计[J];微计算机信息;2001年03期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王静;;基于ARM的太阳能电站远程监控系统的研究[J];安防科技;2007年10期
2 丁明勇;李昔华;代晓红;;基于LED技术的煤矿照明与安全监控系统[J];安防科技;2007年12期
3 蔚承英;陈勇刚;杨利平;王国交;;基于GPRS和嵌入式计算机的远程监控系统研究[J];安防科技;2008年02期
4 吴俊君;;智能楼宇门禁系统研究与实现[J];安防科技;2008年02期
5 刘振永;高恒志;;嵌入式系统在远程监控中的应用[J];安防科技;2008年06期
6 李异球;;基于嵌入式WEB的电视播出监控系统[J];安防科技;2008年12期
7 肖辉明;郭庆;;汽车安全监测与防盗系统的研究与设计[J];安防科技;2008年12期
8 管凤旭;徐冉;杨伟;;基于WinCE和GPRS的安防报警系统设计[J];安防科技;2010年02期
9 周虹宇;程乃伟;;安全防范区域复合通讯模式研究[J];安防科技;2010年09期
10 孟庆峰;;实时内核uC/OS-Ⅱ在S3C44B0X上移植的研究与实现[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2008年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 陈花;马学森;韩江洪;魏振春;;μC/OS-Ⅱ在LPC2119微处理器上移植的研究和实现[A];2005年“数字安徽”博士科技论坛论文集[C];2005年
2 王芳;;基于ARM9的数据采集系统设计[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅰ[C];2011年
3 王彪;;基于LPC2138的TFT触摸屏人机交互模块设计[A];2011中国仪器仪表与测控技术大会论文集[C];2011年
4 张闻捷;唐琎;栾柱晓;;基于EP9312的银税类嵌入式系统硬件设计方案[A];第二届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2006年
5 杨海燕;李保国;;超声萃取植物香料的试验研究[A];中国机械工程学会包装与食品工程分会第五届学术年会论文集[C];1998年
6 李毅;;基于无线通信网络的远程电梯监控系统[A];经济发展方式转变与自主创新——第十二届中国科学技术协会年会(第四卷)[C];2010年
7 李卫国;葛纫秋;;一种基于uClinux的便携式邮件接收器的设计[A];2006北京地区高校研究生学术交流会——通信与信息技术会议论文集(上)[C];2006年
8 陈俊;吕恒;武穆清;;VIVI在S3C2410处理器上的应用及启动流程分析[A];2006北京地区高校研究生学术交流会——通信与信息技术会议论文集(下)[C];2006年
9 李冰;孙建平;;基于S3C2410与嵌入式Linux的网络视频监控[A];中国电子学会第十五届信息论学术年会暨第一届全国网络编码学术年会论文集(下册)[C];2008年
10 付强;李双田;兰书梅;;基于TCP/IP的数字讨论系统方案研究[A];全国第二届嵌入式技术联合学术会议论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张红兵;基于ARM的双丝脉冲MIG高速焊分布式控制系统的研究[D];华南理工大学;2010年
2 凌张伟;基于临界折射纵波和表面波的压力容器压力测量方法研究[D];浙江大学;2010年
3 聂勇;新型可编程电液比例控制器关键技术研究[D];浙江大学;2010年
4 徐慧峰;基于弹性波的地下管线水平导向钻随钻探测理论与技术研究[D];国防科学技术大学;2010年
5 钟鼓;耐热低膨胀高硅铝合金及其超声半固态成形技术的研究[D];华中科技大学;2011年
6 许龙;模式转换型功率超声振动系统的设计及优化[D];陕西师范大学;2011年
7 王先超;三值光学计算机监控系统之任务管理及其理论研究[D];上海大学;2011年
8 朱昌平;流体中低浓度异质物含量的超声检测原理与应用研究[D];中国矿业大学;2010年
9 田红;超声波在城市剩余活性污泥中的传输特性的模拟及实验研究[D];重庆大学;2010年
10 高骏;电力变压器故障诊断与状态综合评价研究[D];华中科技大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王立飞;基于ARM的三相交流异步电动机调速系统研究[D];华中农业大学;2010年
2 张海清;基于嵌入式系统的CAN总线汽车组合仪表的研究[D];安徽工程大学;2010年
3 张良清;基于嵌入式技术的高精度程控直流电源的研究[D];安徽工程大学;2010年
4 宫明广;基于ARM平台分布式测控终端设计[D];南昌航空大学;2010年
5 张倩;异形航空构件的专用超声换能器研制及检测应用[D];南昌航空大学;2010年
6 魏运飞;金属薄板的兰姆波成像检测方法研究[D];南昌航空大学;2010年
7 张磊;基于ARM的矿用监测分站[D];山东科技大学;2010年
8 张传晖;煤矿架空乘人装置的系统研究[D];山东科技大学;2010年
9 胡晓亮;嵌入式系统软件GUI中间件研究与设计[D];山东科技大学;2010年
10 刘立辉;基于嵌入式系统平台的城市噪声分布地图[D];山东科技大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 吕霞付,张崇军,王武,蔡绍皙,邓明晰;一种声表面波液体密度传感器的实验研究[J];传感器技术;1999年05期
2 黄智伟,李富英,王新辉,汪时云;油品密度的超声波测量方法[J];传感器技术;2000年04期
3 仝卫国,郭友瑞;非接触式超声热量计的设计[J];传感器技术;2005年01期
4 唐得刚,冯新泸,罗平亚,熊刚,王海峰;一种新型超声波油料密度检测装置的设计[J];传感器技术;2005年09期
5 陈玲;;新型流量测量仪表的应用和发展[J];传感器与微系统;2007年06期
6 吕霞付,蔡绍皙;液体密度动态测量用传感器[J];传感器世界;1998年04期
7 李广峰,刘昉,高勇;时差法超声波流量计的研究[J];电测与仪表;2000年09期
8 纪圣儒;朱志明;周雪珍;王琳化;;MOSFET隔离型高速驱动电路[J];电焊机;2007年05期
9 鲁莉容,李晓帆,蒋平;功率MOSFET高速驱动电路的研究[J];电力电子技术;2001年06期
10 唐建东,卢贵主;嵌入式操作系统Linux中的串口应用编程[J];单片机与嵌入式系统应用;2002年08期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 罗守南;基于超声多普勒方法的管道流量测量研究[D];清华大学;2004年
2 林韶峰;基于超声波的非侵入式压力测量方法研究[D];浙江大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李广峰;智能化超声波水流量计的硬件设计与制作[D];西安理工大学;2000年
2 杨媛;智能化超声波水流量计的理论分析与软件开发[D];西安理工大学;2000年
3 魏学锋;自动生化分析仪软件设计开发和数据处理[D];浙江大学;2001年
4 黄建军;关于改进超声波流量计性能的研究[D];沈阳工业大学;2002年
5 向金凤;燃料电池发动机控制系统的研究与实现[D];武汉理工大学;2004年
6 桂永芳;相关法超声波流量计二次仪表的研究[D];浙江大学;2004年
7 陈静;超声波流量计的研制[D];西安科技大学;2004年
8 黄勇;超声波液位远程监控系统研究[D];重庆大学;2004年
9 何群;超声波流量测量系统的关键技术研究与实现[D];哈尔滨工程大学;2004年
10 曹文;水资源远程监测系统的设计[D];武汉理工大学;2005年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前5条
1 裴忠民;李贻斌;徐硕;;抽油井无线传感器网络太阳能示功仪硬件设计[J];传感器与微系统;2012年02期
2 周克;何鹏举;周飞勇;杨晶;张成良;;基于WiFi的网络化油井示功图测试系统研究[J];测控技术;2012年12期
3 王涛;崔臣滨;邓鲁宁;沃坤;刘京庆;;小修自动灌注装置在现场的应用研究[J];中国石油和化工标准与质量;2013年05期
4 熊文强;刘佳鑫;王志强;李国锋;;铅酸蓄电池超声波电解液密度测量方法[J];仪表技术与传感器;2011年05期
5 江杰;罗长海;;超声波流量计换能器参数的选择[J];自动化仪表;2012年10期
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘丽珺;基于时差法的超声波流量测试系统研究[D];浙江理工大学;2010年
2 郝晋英;基于虚拟技术的生化分析仪[D];长春理工大学;2011年
3 李昂;抽油机示功图无线采集系统[D];天津大学;2012年
4 胡延国;嵌入式超声波流量计的设计实现[D];大连理工大学;2011年
5 施亮;新型半自动生化分析系统的研究与设计[D];南京信息工程大学;2007年
6 宋成桥;光栅半自动生化分析仪研制[D];南京理工大学;2008年
7 任忠明;非接触井径超声波测量方法研究[D];大庆石油学院;2008年
8 乔晓娟;烟草烤窑智能化控制系统关键技术的研究[D];西北农林科技大学;2010年
9 刘强;高精度、低功耗双通道超声波流量计的研究与实现[D];宁波大学;2012年
10 罗长海;基于超声波的高炉冷却水流量测量装置设计[D];内蒙古科技大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 高明光,唐松林,崔贤王,陈宏钧;超声传感器在物位测量中的应用[J];传感器技术;1997年03期
2 张汉奇,黄战华,蔡敬忠;高性能自动增益控制(AGC)电路的设计与实现[J];电测与仪表;1998年07期
3 海涛;低噪、宽带程控增益放大器的实现[J];电子技术;1998年08期
4 杜开初;用单片机资源实现快速高精度模数转换[J];电子技术应用;1995年09期
5 许玉亮,吴媛,王利夏;超声波流量计的测量原理及误差分析[J];工业计量;1997年04期
6 孙长柏,吴玉玉;频差式超声波管道流量计[J];工业仪表与自动化装置;1996年03期
7 吕汉兴,盛翊智;多声道超声多普勒流量计[J];工业仪表与自动化装置;1997年03期
8 黄宁伟;超声波流量计的使用与维护[J];化工自动化及仪表;2001年05期
9 严成义;测量系统的噪声和干扰[J];仪表技术;1994年05期
10 杨永竹;铂电阻高精度非线性校正及其在智能仪表中的实现[J];仪表技术与传感器;2000年08期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 翟元送;;携带式超声波流量计[J];机械设计与制造;1985年02期
2 王立华;超声波流量计应用问题浅析[J];中国仪器仪表;1997年03期
3 陈晓燕,韩君,孔昭文,张沈彬;超声波流量计测量精度的修正与探讨[J];内蒙古电力技术;2003年02期
4 韩立立;用VB实现PC机与富士超声波流量计通讯[J];计量技术;2004年11期
5 杨淑银;;超声波流量计的误差分析及修正[J];黑龙江冶金;2004年02期
6 易灵芝,王根平;基于DSP的数字式超声波流量计的设计[J];传感器技术;2005年02期
7 陈书洗,张耀华,钱以诚,冯大中;气体超声波流量计[J];应用声学;1984年03期
8 李逢坤;;CLJ—Ⅱ型智能超声波流量计[J];船艇;1990年02期
9 李立新;超声波流量计在天然气流量计量上的应用[J];工业计量;2003年02期
10 刘翠芬;张宏伟;马春霞;;超声波流量计的性能和使用[J];化工文摘;2004年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 容显政;解禾;黄宇飞;;用于环保的超声波流量计[A];2000电子产品防护技术研讨会论文集[C];2004年
2 李长奇;马晶;;超声波流量计新技术—线性时间放大法[A];第十三届中国科协年会第10分会场-节能减排战略与测控技术发展学术研讨会论文集[C];2011年
3 赵国凌;王安平;;《超声波流量计在工业锅炉热工试验中的应用》[A];第二届中国西部绿色低碳节能减排及可再生能源技术研讨会论文集[C];2010年
4 黄建军;刘存;;改进超声波流量计性能的研究[A];中国仪器仪表学会第三届青年学术会议论文集(下)[C];2001年
5 陈静;桑龙;侯媛彬;;一种智能型超声波流量计的研究[A];第十四届全国煤矿自动化学术年会暨中国煤炭学会自动化专业委员会学术会议论文集[C];2004年
6 钱国强;;超声波流量计在轧机乳化液控制中的应用[A];2002热烈庆祝全国化工给排水设计技术中心站成立四十周年技术交流会论文集[C];2002年
7 杨萍;黄向东;杨良煜;;基于DSP的智能流量测量系统的设计[A];第十四届全国煤矿自动化学术年会暨中国煤炭学会自动化专业委员会学术会议论文集[C];2004年
8 李明武;刘远征;高正新;周沛勇;;时差法超声波流量计在运河水文站流量测验中的应用[A];中国水利学会2006学术年会暨2006年水文学术研讨会论文集(水文水资源新技术应用)[C];2006年
9 李安顺;;超声波技术在煤气流量测量中的应用[A];中国计量协会冶金分会2011年会论文集[C];2011年
10 葛俊杰;王英民;;多点测量的时差式超声波流量计[A];中国声学学会1999年青年学术会议[CYCA'99]论文集[C];1999年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 大同市热力有限公司 梁文;超声波流量计在热力行业的应用[N];山西科技报;2003年
2 郭志杰;美国通用公司气体超声波流量计进入中国[N];中国石油报;2006年
3 霍殿中;超声波流量计测量技术[N];中国水利报;2003年
4 刘久光;华中输气攻克超声波流量计温度死机[N];中国石油报;2008年
5 ;十年磨一剑 建恒一飞冲天[N];民营经济报;2006年
6 记者 罗建东 通讯员 王拥军;新型超声波流量计落户鄯善油田[N];中国石油报;2009年
7 记者 吴正懿;科远股份终止收购南京申瑞[N];上海证券报;2011年
8 ;一流的技术、一流的产品、一流的质量、一流的服务[N];本溪日报;2008年
9 四川 王珍秀;流量计类型及原理简介[N];电子报;2006年
10 四川 王珍秀;常用流量计选型指南[N];电子报;2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王雪峰;基于时差法气体超声波流量计的关键技术研究[D];大连理工大学;2011年
2 鲍敏;影响气体超声波流量计计量精度的主要因素研究[D];浙江大学;2004年
3 刘永辉;圆管过渡区流速特性的研究[D];山东大学;2011年
4 李跃忠;多声道超声波气体流量测量关键技术研究[D];华中科技大学;2010年
5 冯旭刚;冶金石灰窑多参数检测与质量控制理论及技术研究[D];合肥工业大学;2011年
6 许立兵;轻型车超低排放测试技术研究[D];浙江大学;2008年
7 林慎旺;三坐标测量机精度检测评定及虚拟坐标系统研究[D];合肥工业大学;2004年
8 罗守南;基于超声多普勒方法的管道流量测量研究[D];清华大学;2004年
9 朱立锋;基于田口方法的数字信号源校准及其测量不确定度研究[D];南京理工大学;2005年
10 金涛;虚拟仪器系统的误差分析方法的研究[D];重庆大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 何青;基于嵌入式系统的超声波流量计设计[D];武汉理工大学;2005年
2 黄建军;关于改进超声波流量计性能的研究[D];沈阳工业大学;2002年
3 姜志成;超声波反射装置对超声波流量计内水流特性影响的研究[D];山东大学;2010年
4 程文杰;超声波流量计在输气管道现场运用的研究[D];西南石油大学;2011年
5 高荣艳;短管式超声波流量计的研究[D];沈阳工业大学;2011年
6 王乐;小型渠道中超声波短距测流的设计[D];太原理工大学;2011年
7 胡延国;嵌入式超声波流量计的设计实现[D];大连理工大学;2011年
8 刘园珍;相关法超声流量计的研究[D];东华理工大学;2012年
9 吕清华;气体超声波流量计的研制[D];南京信息工程大学;2005年
10 刘强;高精度、低功耗双通道超声波流量计的研究与实现[D];宁波大学;2012年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026