《管道液体流速在线测量系统设计毕业设计》

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1、管道液体流速在线测量系统设计摘要在科技飞速发展的当今社会，流速测量广泛应用于工农业和医学，管道液体流速的测量是液体流速测量的一个方面的应用。管道流速测量主要利用超声波多普勒效应测量，入射波和反射波的频差来进行流速的测定，当超声波声源和反射界面或者散射体之间存在相对运动时，被反射或被散射的超声波信号的频率将发生变化，该频率与声源超声波频率之间的差值与相对运动的速度成正比，这一现彖称之为多普勒效应。接收信号的频率与声源的频率Z差称为多普勒频移;相应的频差信号称为多普勒信号。当流体存在着可反射或散射超声波的跟随粒子时，便可以利用多

2、普勒信号确定流体的速度。具有空间频率高，能进行非接触的测量，不需要校正、响应特性好，应用范围宽等特点。【关键词】管道液体流速，超声波多普勒，多普勒信号AbstractIntherapiddevelopmentoftechnologyintoday'ssociety,theflowratemeasurementiswidelyusedinindustry,agricultureandmedicine,pipeliquidflowrateismeasuredliquidflowratemeasuringoneaspectofth

3、eapplication.PipeflowmeasurementusingultrasoundDopplereffectmainlymeasuredincidentandreflectedwavesofthefrequencydifferencebetweentheflowratemeasurementfor,whentheultrasonicsoundsourceandthereflectorortherelativemotionbetweenthescatteringwhentheultrasonicwaveisrefl

4、ectedorscatteredwillchangethefrequencyofthesignal,thefrequencyofthesoundsourceandthedifferencebetweentheultrasonicfrequencyproportionaltothespeedofrelativemotion,thisphenomenoniscalledtheDopplereffect.Frequencyofthereceivedsignalofthedifferencebetweenthesoundsource

5、frequencyiscalledtheDopplerfrequencyshift;correspondingdifferencesignaliscalledtheDopplerfrequencysignal.Whenthefluidtheremaybeanultrasonicwaveisreflectedorscatteredparticlestofollow,cantakeadvantageoftheDopplersignaltodeterminethefluidvelocity.Havingahighspatialfr

6、equencycanperformnon-contactmeasurement,nocorrection,theresponsecharacteristicsofagood,widerangeofapplicationsandsoon.[Keywords]pipelinefluidvelocity,Dopplerultrasound,Dopplersignal绪论41」流速的概述41.2液体流速测量的概况41.3管道液体流速测量的研究意义及发展5超声波多普勒测管道流速原理62.1超声波传感器的基本原理62.2多普勒效应测流速

7、原理6超声波多普勒测管道流速设计83.1超声波发射模块设计83.2超声波接收模块设计83.2.1选频放大电路83.2.2解调电路83.2.3低通滤波器的设计93.2.4放大电路的设计9超声波多普勒测管道流速设计思想105总结11致谢11参考文献11绪论1.1流速的概述流速是指气体或液体流质点在单位时间内所通过的距离。质点流速是描述液体的质点在某瞬间时的运动快慢和运动方向的矢量。它的方向与质点轨迹的切线方向是一致的。紊流中点流速随时间作不规则的变化，一般取某一段时间内的平均值即时均流速和瞬时流速与时均流速之差即脉动流速作为研究

8、的对象。根据不同情况和要求，采用不同的方法、仪器来进行测量。液体流速是流速测量的一个方面。液体流速是指液体流质点在单位时间内所通过的距离。液体流速测量儿乎遍及生产与生活的各个领域，如农业的浇灌水系统、I矢用测定血液流速系统，尤其是工业生产领域：化工、石油等。近年来由于传感器技术的发展使得液