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《西安理工大学》 2004年
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超声相关流量计的设计

柴继河  
【摘要】: 两相(气/液、气/固和液/固)流体的流量测量是一个长期未能得到很好解决的难题。以互相关技术为基础,采用超声波换能器构成超声流量测量系统,可以实现两相流的非接触测量,因而超声相关流量计的研究是一项有重大意义的课题。 本文从超声相关流量计的工作原理出发,分析了超声相关流量计研制的关键因素,即相关器的设计,并将数字信号处理技术引入了超声相关流量计的设计,在频域内对流动随机噪声信号进行相关处理,构造了数字相关器。由于要进行大量的数据处理,硬件电路采用了TI公司的TMS320C5402 DSP作为核心处理器件,辅以电磁超声换能器、激励源电路、接收信号调理电路、A/D、SRAM、Flash Memory及显示电路,设计出实时检测系统的样机。 以往的超声流量计均采用压电超声换能器进行测量,这样在被测流体温度较高,超过150℃的情况下,就无法进行测量了。为此,本文借鉴了电磁超声在金属材料的高温检测、粗糙表面钢轨检测、板材探伤和应力测定中的应用,首次将电磁超声引入了流量测量中,并研制了适合流量测量电磁超声换能器,通过实验测试,该换能器能正常工作,从而为高温流体的测量提供了一种新的解决方案。 在样机的设计中,通过对硬件电路的精心设计,减小了影响了流量测量的因素。 西安理工大学硕士学位论文 通过实验测试,模拟电路板和DSP处理板均能很好的工作,从而说明样机的设计是 成功的。
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