基于TDC-GP21芯片的超聲波流量計(jì)設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn).pdf

1、超聲波流量計(jì)是在流體流動(dòng)時(shí)會(huì)改變超聲波束的傳播速度進(jìn)而測(cè)量流體體積的裝置。超聲波流量計(jì)由于具有可非接觸測(cè)量、通用性好、適用于各種管徑、高溫高壓高粘度的流體或者氣體等的測(cè)量、智能化、小型化、便攜性和安裝維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)得到了廣泛的應(yīng)用。目前國內(nèi)的超聲波流量計(jì)在精度、硬件電路設(shè)計(jì)和穩(wěn)定性等方面都與國際先進(jìn)水平存在一定差距，因此設(shè)計(jì)一款在儀器結(jié)構(gòu)和硬件電路進(jìn)行改善和發(fā)展的流量計(jì)，符合我國的測(cè)量技術(shù)需求。
　　首先，論文闡述了超聲換能器的基

2、本原理、性能指標(biāo)及超聲換能器的設(shè)計(jì)。分析了聲波在均勻管流中的傳播特性的數(shù)學(xué)描述及時(shí)差法測(cè)量原理，對(duì)時(shí)差法測(cè)流量的原理進(jìn)行了研究，深入分析了流體在圓管內(nèi)的速度分布，推導(dǎo)出了非理想流場(chǎng)中流量修正系數(shù)K的計(jì)算方法，從而減少了流場(chǎng)對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，提高了測(cè)量精度。
　　其次，本文設(shè)計(jì)了應(yīng)用時(shí)差法測(cè)量原理的硬件電路，選擇TDC-GP21作為高精度時(shí)間數(shù)字轉(zhuǎn)換芯片，MSP430F4152作為主控芯片，簡(jiǎn)化了超聲波發(fā)射接收模塊的設(shè)計(jì)，完成了軟件