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188宝金博页面版: 毕业论文 (徐宋静)1

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内容提示: 1. 引言 研究利用超声波测量流体流量已经有数十年的历史了。 1928 年, 法国人 0.Rutten研制成功了世界上第一台超声流量计。 但为了使超声波流量计有一定的精度, 时差法超声波流量计要求对时间的测量至少有 10mS, 这在当时是很难做到的。 1955 年, 应用声循环法的 MAXSON 流量计在美国研制成功, 用于航空燃料油流量的测量。 50 年代末期, 超声波流量计由理论研究阶段进入工业应用时期。 但由于电子线路太复杂而未占有牢固的地位[1]。 进入 20 世纪的 70 年代以后, 由于集成电路技术的飞速发展, 高精度的时间测量成为一件轻而易举的事, 再加上高性能、 工作非...

文档格式:DOC | 页数:28 | 浏览次数:7 | 上传日期:2015-04-11 15:09:14 | 文档星级:
1. 引言 研究利用超声波测量流体流量已经有数十年的历史了。 1928 年, 法国人 0.Rutten研制成功了世界上第一台超声流量计。 但为了使超声波流量计有一定的精度, 时差法超声波流量计要求对时间的测量至少有 10mS, 这在当时是很难做到的。 1955 年, 应用声循环法的 MAXSON 流量计在美国研制成功, 用于航空燃料油流量的测量。 50 年代末期, 超声波流量计由理论研究阶段进入工业应用时期。 但由于电子线路太复杂而未占有牢固的地位[1]。 进入 20 世纪的 70 年代以后, 由于集成电路技术的飞速发展, 高精度的时间测量成为一件轻而易举的事, 再加上高性能、 工作非常稳定的锁相技术(PLL)的出现与应用, 使得超声波流量计的可靠性得到了初步的保证, 同时为了消除声速变化对测量精度的影响, 出现了 频差法超声流量计。 锁相频差法测量周期短, 响应速度快, 而且几乎完全消除了声速对测量精度的影响, 因而这种方法成为测量大管径大流量超声流量计的主要方案, 缺点是测量小管径小流量时精度得不到保证。 同一时期, 前苏联科技工作者对管道内流体的流速分布规律作了大量深入细致的研究, 指出管道内流体流动存在两种状态: 层流状态和紊流状态, 并给出了层流状态下的理论计算公式, 为超声波流量计进一步提高测量精度打下了 坚实的理论基础。 至此, 超声波流量计的研究和应用才蓬勃发展起来, 超声流量计的种类也越来越多, 相继出现了 波束偏移法、 多普勒法、 相关法及噪声法等。 其中波束偏移法是利用超声波在流体中传播时因流体流动产生的波束的偏移量的大小来测量流量, 这种方法灵敏度低, 只能用来测量大管径大流量; 多普勒法利用不纯净流体中散射体的多普勒频移来测量流量, 特别适用于不纯净流体的流量测量; 相关法利用相关技术来测量流量, 测量精度高, 适用范围广, 但相关流量计线路复杂, 价格昂贵, 一般只在要求较高的场合使用; 噪声法则通过检测流体中的噪声来测量流量, 这种方法线路简单, 价格便宜, 但精度低, 只能在要求不高的场合使用。 到了 80 年代中后期, 单片机技术的应用使超声流量计向高性能、 智能化的方向发展。 由于使用了 单片机作中央处理单元, 系统不仅可以进行复杂的数学运算和数据处理、 进一步提高了 超声波流量计的测量精度, 而且还能设计出友好的人机界面, 使系统具有参数设置、 自动检错排错功能以及其他一些辅助功能, 大大方便了用户的操作和使用。 单片机在超声流量计中的应用, 是超声流量计开始真正进入工业测量领域。

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