超声波旋涡热量变送器研究

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2、郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中Ｗ明确方式标明。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名；山指导教师签名：弟為城發＞年氏月文曰年月曰倍１方］５５气河北科技大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留。并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子

3、版，允许论文被查阅和借阅本人授权河北科技大学可Ｗ将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索。，可Ｗ采用影印、缩印或妇描等复制手段保存和汇编本学位论文□保密年解密后适用本授权书。，在＿＿本学位论文属于＾３＾保密。‘‘，’（请在上方框内打Ｖ）学位论文作者签名：：指导教师签名靴殘＞巧年５月曰＾年月２曰巧２杉＾＾ClassifiedIndex：TP273SecrecyRate：PublicizedUDC：620UniversityCode：10082HebeiUniversityofSci

4、enceandTechnologyDissertationfortheMasterDegreeStudyoftheUltrasonicVortexHeatTransmitterCandidate：ZhangHaishanSupervisor:SNENGR.LiShuchangAcademicDegreeApppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：ControlScienceandEngineeringEmployer：SchoolofElectricalEngineeringDateofOr

5、alExamination:May,2015摘要涡街流量计在计量检测中发挥着越来越大的作用，成为流量测量仪表家庭中不可缺少的一员。但是由于其测量原理的某些限制和测量条件的不同，存在着抗干扰能力差，测量范围不足等问题。本课题设计的超声波旋涡热量变送器，原理上是把涡街流量测量原理与超声波数字测量技术相结合，具有涡街流量计和超声波流量计的共同特征。随着超声波流量计的技术发展，采用超声波流量测量时间芯片以及数字信号处理技术，使超声波涡街流量计升级换代，使其测量范围更宽，抗干扰能力更强，精度更高。本文通过对卡曼涡街与超声波束相互作用机理的深

6、入研究，提出了超声波旋涡热量变送器的研究方案。首先，给出了相位调制旋涡频率的应用表达式，分析了旋涡发生体的定位以及对超声探头的优化设计，并采用程控带通滤波、雷诺数在线补偿等技术，提高了测量精度，扩大了测量范围并实现了对噪声信号进行有效的抑制，使超声涡街流量测量技术得到进一步发展。然后，结合超声波计量专用芯片UTA6902，进行了系统硬件和软件设计。硬件处理电路实现了数字化旋涡频率的测量，设计了超声波发射电路、放大电路、外部旋涡复现电路、整形放大输出、温度测量电路；服务电路包含利用温差发电技术的电源电路、显示红外通讯电路以及M-Bu

7、s通信电路。系统软件设计包括超声波收发软件模块、流量测量数据处理程序设计、温度信号A/D采集程序、系统自检以及上位机与下位机之间的通讯模块设计。最后，对超声波旋涡热量变送器进行实验。先进行静态标定实验，检测超声探头发射、接收以及旋涡信号是否正常，然后进行实流量测量证明了本课题设计的超声波旋涡热量计具有良好的性能指标。关键词涡街流量计；超声波旋涡热量计；UTA6902；相位调制；旋涡数字化检测IAbstractVortexflowmeterhasbecomeessentialindailylifeandplaysanincreasi

8、nglyimportantroleinmeasurementtests.However,therearestillsomeunsolvedproblemssuchaspooranti-interferenceperformanceanddefici