超聲波流量計多聲道氣體測量技術探討 九十三

5 多聲道超聲波氣體流量測量數據處理技術研究

5.1多聲道超聲波氣體流量測量系統研究

多聲道超聲波氣體流量測量系統主要包括一次儀表、二次儀表和流量計算機三

部分。

一次儀表主要由與前后直管段法蘭連接的測量管段、安裝在測量管段上的多對

超聲波換能器、以及安裝在管道上的溫度和壓力傳感器（或變送器）組成。一次儀表是一個流量測量的復合傳感器，多對超聲波換能器用來獲取多個流層上的氣體流速信息，通過加權求和得出管道內流速平均值；溫度和壓力變送器用來測量氣體介質的溫度和壓力參數，用來修正實際狀況下的流速測量值，最后轉換成標況下的氣體流速和流量值。

二次儀表包括了信號的輸入輸出部分和信號處理部分，主要完成超聲波信號的

產生、接收和溫壓、信號的轉換，利用超聲波傳播時間來獲得流速和流量信號，以及利用流體介質的溫度、壓力和壓縮系數等參數，完成實際狀況下的流速和流量修正補償。信號的輸入輸出部分電路主要包括超聲波信號的發射電路、接收電路、4～20mA 溫、壓信號接收電路；發射電路包括超聲波激勵信號的產生、功率放大電路和多路選擇電路。接收電路包括帶AGC 的信號放大電路、過零比較電路，超聲波接收信號一路送給CPLD 計數，一路送給DSP 經過A/D 進行數字處理。

超聲波流量計