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超声波流体测压仪的研制

刘波  
【摘要】:压力作为液压系统的重要参数,直接反映着液压系统运行状况的好坏。通过对系统压力的测量来实时监控液压系统,以保证液压系统的正常运转和工作人员的人身安全是至关重要的。传统的压力测量方法一般都是接触式的。大都采用现场安装压力表或压力传感器的方法,给测量工作带来诸多不便。超声波检测技术具有精度高、非接触、无损等特点,用来对液体的压力进行测量具有非常大的实用价值。 超声波在流体中传播时,流体压力将会对超声波频率等特征参数产生影响。因此,通过接收穿过流体的超声波频率可以建立压力——频率两者之间的模型关系,从而计算出压力。 本论文研究的目的是用超声波无损检测方法实现对液压系统压力的在线检测和实时监控,研究内容主要包括两个方面:一是制作完成超声波流体测压仪。以AT89C51作为控制核心,对超声波传感器、频率采集电路、控制电路和附属电路(键盘电路、LCD显示电路、存储器电路等)进行了设计,从软硬件两个方面综合考虑了系统的抗干扰措施;二是在理论上探讨寻求一种好的实验数据处理方法,综合考虑各种影响因素,建立起反映压力——超声波频率之间关系的数学模型。分析比较了各种常见的数据处理方法和它们之间的优缺点,提出了利用数据挖掘技术对采集到的数据进行处理的新方法和新思路。


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