基于TDC-GP22的超声波流量计设计

从20世纪10年代至今，由于IC技术的不断发展，超声波流量计也因其具有的非接触测量、适用于大口径圆形及矩形管道、内部无任何阻流器件等特点，成为当今发展最迅速的一类流量计之一。对于以时差法来实现流量测量的超声波流量计，其测量精度的关键在于准确的测量超声波在液体中的顺流和逆流的传播时间。在当今计时芯片测量达到ps级别的基础上，如果能够消除温度和管道对声速和流体造成的非线性误差，并且通过信号筛选准确判断超声波信号到达时刻，那么超声波流量计的精度将得到进一步的提升。因此本文在上述三个方面的改进，提出了基于TDC-GP22的超声波流量计的设计。

1超声波流量计流量测量方案

在管道上安装超声波换能器的方式主要有三种：夹装型、插入型和管段型。对于管段型也有多种方式，常见的有Z式安装管段和立柱式管段。其中Z式管段主要适用于50mm口径以上的管道；立柱式管段主要适用于50mm口径以下的管道。由于本次设计主要针对小口径超声波流量计，因此主要采用后一种立柱式管段，超声波换能器安装在管段同侧，测量时交替发送超声波信号，如图1所示。

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