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。
上传时间： 2022-07-03
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风速测量的准确性对于海洋-大气界面的观测有着重要意义。本文简述了时间差超声波风速测量方法的优点，并运用时间差法的二维V型结构超声波测量原理，搭建了一种基于STM32F103ZET6的二维超声波风速测量系统。与传统的测风系统相比较，该设计引入希尔伯特黄变换对测量数据进行处理，能够保证风速测量的准确性。实验结果表明：该设计适应性较强，可实现较高精度的风速测量，在海气界面等复杂气象环境的观测中具有较高的参考价值和实用意义。关键词海气界面，超声波，时差法，STM32F103ZET6，希尔伯特黄变换目前，传统的风速测量仪大多是利用机械构件的转动来衡量风速[1]。与超声波风速仪相比，存在几点缺陷：1）旋转部件会产生摩擦损耗；2）存在启动风速，需要启动时间；3）在海气界面中机械旋转构件的抗浸蚀性能较差[2]。超声波风速仪与HHT算法相结合，不仅弥补了以上缺陷，而且在风速测量精度上有所提高、抗恶劣海况能力增强，成为当下的研究热点。本文简单介绍了一种基于微控制器 STM32F103ZET6、运用时间差法设计的二维超声波测风仪，并引入HHT算法对测量数据进行处理。该系统测量精度高、体积小、频率快、稳定性强，十分适用于海洋大气界面等海洋环境的风速测量。
标签： stm32f103zet6 超声波风速测量
上传时间： 2022-07-23
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