超声波时差法测量

题目：超声波传输时差法的测量

姓名： .

学号： .

班级： .

同组成员： .

指导教师： .

日期： .

关键词：超声波流量计，时差法，换能器，脉冲

第一部分:摘要

1.中文摘要：

超声波用于气体和流体的流速有许多优点。和传统的机械式流量仪表，电磁式流量仪表相比它的计量精度高，对管径的适应性强，非接触流体，使用方便，易于数字化管理等。

近年来，由于电子计术的发展，电子元器件的成本大幅度下降，思潮申博流量仪表的制造成本大大降低，超声波流量计也开始普及起来。

根据其原理，研究了几种超声波流量计特别是时差法超声波流量计的测量原理，对超声波在流体中的传播特性及超声波换能器进行了一定的探讨和研究：根据流体力学及物理学的有关知识，对超声波流量计进行了相关了解。针对传统时差法超声波流量计测量精度易受温度影响的问题，采用了改进型算法，在很大程度上避免了温度变化对测量精度的影响。在多种测量原理及方法下，这里我们则采用的是多脉冲测量法的原理和应用。

当然，我们还要结合课题的实际情况，对时差法超声波流量计的硬件电路进行详细的分析和设计，讨论器件的选择、参数计算等技术问题，设计出了换能器发射和接收超声波的等效电路，当其换能器发射超声波时，相当于换能器给相应的计数环节给以上升沿脉冲使其开始计数，同理，当换能器接收超声波时也产生一个上升沿脉冲，来作用于相对应的计数器使其停止计数。

针对超声波流量计的工作环境，由于条件的限制，我们只能在普通环境下进行我们的课题设计。对造成超声波流量测量误差的各种因素我们也只能进行常规

的分析以及改进。

2.英文摘要：

The FV ultrasonic flowmeter is designed to measure the fluid velocity of liquid within a closed conduit.

The transducers are a non-contacting, clamp-on type, which will provide benefits of non-foulingoperation and easy installation.

The FV transit-time flowmeter utilizes two transducers that function as both ultrasonic transmitters and

receivers. The transducers are clamped on the outside of a closed pipe at a specific distance fromeach other. The transducers can be mounted in V-method where the sound transverses the pipe twice,or W-method where the sound transverses the pipe four times, or in Z-method where the transducersare mounted on opposite sides of the pipe and the sound crosses the pipe once. This selection of themounting method depends on pipe and liquid characteristics. The flow meter operates by

alternatelytransmitting and receiving a frequency modulated burst of sound energy between the two transducersand measuring the transit time that it takes for sound to travel between the two transducers. Thedifference in the transit time measured is directly and exactly related to the velocity of the liquid in the pipe.

第二部分：目录

1 设计任务和要求 (6)

1.1设计任务 (6)

1.2设计要求 (6)

2 系统设计 (6)

2.1系统要求 (6)

3 单元电路设计……………………………………………………………

3.1 单元电路A(单稳态触发电路) …………………………………

3.1.1电路结构及工作原理……………………………………………

3.1.2电路仿真…………………………………………………………

3.1.3元器件的选择及参数确定……………………………………………

3.2单元电路B(七段显示数码管电路) ………………………………

3.2.1电路结构及工作原理…………………………………………

3.2.2电路仿真………………………………………………………

3.2.3元器件的选择及参数确定……………………………………………

4 系统仿真……………………………………………………………………

4. 1.原理方框图……………………………………………………

4. 2.系统工作原理……………………………………………………

5 电路安装、调试与测试……………………………………………………

5.1电路安装………………………………………………………………

5.2电路调试………………………………………………………………

5.3系统功能及性能测试…………………………………………………