基于DSP的便携式气体泄漏检测方法研究(I)

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1、基于DSP的便携式气体泄漏检测方法研究摘要化工生产中均大量用到用于储存和输送气体的压力容器以及管道等。由于各种原因泄漏事故经常发生，这些泄漏不仅影响正常的生产，还造成能源浪费和经济损失。为保障气体管道等能安全运行和将泄漏事故造成的危害减少到最小，需要应用泄漏检测技术来对气体泄漏进行检测以达到及时、安全的实现补漏的目的。本课题的目的就是开发一种基于DSP、具有图形化和远程通信功能的气体泄漏检测系统。系统研究了泄漏系统在一定压力下不同的泄漏孔径的气体泄漏的雷诺数和声强的关系，利用数字信号处理技术对气体泄漏所产生的超声波强度信号进行滤波和FFT

2、处理，并实现超声波频谱的LCD显示，通过对泄漏点的超声波频谱的分析来判别压力容器或者管道泄漏的情况，同时利用远程通信技术来实现泄漏点相关参数的远程调用，这对于指导现场工人的补漏工作具有重要的指导作用。关键词：超声波检漏，图形化显示，无线通信，数字信号处理器，频谱分析2StudyofThePortableGasLeakDetectedWayBaseonthetechnologyofDSPABSTRACTTherearelotsofvesselsandpipelineswhichwereusedtocontainandtransportgas

3、．Becauseofdifferentfactors，leakaccidentsoftentakeplace．Theleakageaccidentsnotonlyaffectnormalindustryrunningbutalsocausegreatlossofmaterialandeconomy．Inordertoguaranteethepipelinesworksafelyandminimizethelossescausedbyleakageaccidents，itisnecessarytostudyleakagedetectingt

4、echnologytofindthegasleakaccidentinordertorepairtheleakagemoreFasterdafer．ThissubjectmainlydiscussestheportableultrasonicleakdetectorsystemwhichcombinesthetechnologyofDSP，graphicdisplayandradioremotecommunication．ThethesisstudytherelationoftheRenaultvariableofthegasleakan

5、dultrasonictensity，ByusingthetechniqueofDSP，LCD，ultrasonicsignalcanbedealtwithandsignalintensitycanbecalculated，andthentheleakagemaybecomputedanddisplayed．Withtheapplicationoftheradioremotecommunication．Itisimportantfunctionformaintenancemantorepairtheleakage．Keyword：Ultr

6、asonicleakdetect；Graphicdisplay；Remotecommunication，DSP，SignalSpectral3插图清单图2．1声压级与雷诺数的关系⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯7图2．2小孔泄漏模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯8图2．3超声波信号处理流程图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．10图3．1检漏系统框图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．12图3．2超声波换能器⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

7、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯13图3．3超声传感器的外形参数⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．14图3．4仪表放大器原理图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯～⋯⋯⋯⋯⋯17图3．5无源RC低通滤波器电路⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯18图3．6无源RC高通滤波器电路⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯19图3．7信号处理电路原理图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。20图3．8TMS320LF2407功能模块框图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．2l图3．9上电复位电路图⋯

8、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。24图3．10时钟电路⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。24图3．1l外部程序存储器与DSP接线图⋯⋯