提高超聲波流量計(jì)測(cè)量精度探討   一

摘要

本文研究了時(shí)差法超聲波流量計(jì)傳播時(shí)間的測(cè)量技術(shù),采用高性能的復(fù)雜可編程邏輯器件代替分立器件以提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性,利用超聲波信號(hào)的自動(dòng)增益控制和復(fù)雜的邏輯控制實(shí)現(xiàn)信號(hào)的精確測(cè)量,利用邏輯分析實(shí)現(xiàn)倍頻使計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)頻率達(dá)到34560,通過(guò)軟件和硬件方法實(shí)現(xiàn)傳播時(shí)間范圍控制和可靠性.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明超聲波傳播時(shí)間誤差在7納秒以內(nèi)達(dá)到了設(shè)計(jì)要求.

引言

超聲波在水中的傳播速度與水的溫度.雜質(zhì)和水的深度有關(guān),超聲波信號(hào)的強(qiáng)度是隨距離變化的,主要是由液體分子、固體微粒、懸浮物和氣泡等的作用.聲波的能量將被吸收和反射,強(qiáng)度將減弱同時(shí)由于噪聲的影響,接收信號(hào)也不穩(wěn)定,因此在時(shí)差法流量計(jì)中,測(cè)量超聲波傳播時(shí)間的精度是流量計(jì)測(cè)量精度的關(guān)鍵.超聲波信號(hào)在檢測(cè)中必須采用高精度的傳播時(shí)間測(cè)量方法和信號(hào)的有效性檢測(cè)方法.

信號(hào)檢測(cè)原理

時(shí)差法超聲波流量計(jì)的原理是利用超聲波在流體中順.逆流傳播速度變化引起超聲波的傳播時(shí)間變化,根據(jù)這兩個(gè)時(shí)間來(lái)測(cè)量流速進(jìn)而計(jì)算出流量,為了能正確地識(shí)別接收信號(hào)的第一個(gè)有效脈沖,流量計(jì)采用了信號(hào)自動(dòng)增益控制,預(yù)期到達(dá)信號(hào)的范圍門控制以及信號(hào)的有效性檢驗(yàn)方法.

超聲波流量計(jì)