一、TDS1012示波器在超声波多普勒流量计研制中的应用（论文文献综述）
张铁煜[1]（2021）在《复杂介质的超声波流量测量方法研究》文中研究表明在油气田实际生产作业中,固液两相流、气液两相流及油气水三相流介质经常出现在开采、管道运输的方方面面;在大型火力发电厂实际生产作业中,大口径衬胶管道也是随处可见的。由于多相流介质的流型、流态过于复杂,以现如今的技术尚不能对含多种复杂介质的管道进行混合流量测量。因此如何在不进行各相分离前提下,精准测量多种复杂介质下的管道流量,为安全生产、提高生产效率提供保障,是目前流量计重点研究方向。本论文以测量复杂介质下管道内复合流量为目的,采用超声波时差法,对大口径衬胶管道、气液两相流等复杂介质做了系统分析与计算后,设计了一款超声波流量测量系统。整套系统包括针对不同介质流体特性而设计的不同规格超声波发射电路、超声波换能器模块、基于时差法的高精度流量测量硬件电路、以硬件电路为核心的软件系统和上位机程序。在完成系统的整体设计后,对系统硬件电路和软件分别进行了性能调试,并建立了试验系统,开展了联合调试。调试好的系统在生产现场进行了性能检测和试验,并对试验数据进行了详细的分析和处理。试验结果表明,设计的超声波流量测量系统能够有效完成多种复杂介质下的流量测量,同时能够适应井下高温高压的环境,对实际工业生产中复杂多相流流量计量工作有着很大的帮助。
郑高原[2]（2021）在《基于物联网的高精度超声波气体流量监测系统设计》文中提出流量计广泛应用于天然气、化工、电力、冶金等行业,超声波气体流量计因其特性在流量测量领域中有良好的发展前景,但是目前的流量监测系统大部分仍然采用有线传输数据联网,扩展性差,布线成本高,为解决这些问题,设计了一种基于物联网MQTT通信协议、ESP8266无线通信模块和MAX35104超声波气体流量测量芯片的高精度超声波气体流量监测系统。可以实现针对各类复杂环境下超声波流量计要求较高精度,简化现场布线,对安装现场进行监控预警又要远距离传输数据的要求。通过对多种物联网连接技术和流量测量技术的研究,选择WIFI无线通信技术进行物联网数据传输,构建了一种时差法超声波气体流量监测系统。研究了管道流速模型,对于流量测量精度的影响因素进行分析,根据层流紊流的实际流速分布以及密度粘度在不同压强温度下的关系,使用Matlab进行拟合,得到雷诺数的补偿公式,提高测量精度。为提高超声波流量计的精度,使用Z式探头安装法与MAX35104高精度气体测量芯片。使用新型MAX35104时间测量芯片测量精准超声波顺逆流时间。采用STM32F103ZET6作为主控MCU,实现对外围电路的控制及数据处理。采用ESP8266芯片通过网络传输数据。芯片通过WIFI方式联网发送数据到网络服务器,完成数据解析,实现远程数据采集、远程监测、远程控制和远程维护,设计了手机APP,利用物联网技术实现手机与电脑对工业环境中的气体流量、温度、湿度的远程监测和控制。使用DHT22温湿度测量模块、MQ-9甲烷浓度测量模块测量温湿度及甲烷浓度。对系统进行实验测试和分析,结果表明,该系统实现了超声波气体流量的高精度测量,周围环境参数的预警监控和测量现场的远程数据传输的功能。可以实现对气体流量测量和相关数据的监测与控制,满足了设计要求,所取得的结果有一定的理论意义和实际应用价值。
常睿[3]（2020）在《基于时差法的超声波明渠方筒测流技术研究》文中提出明渠流量的精准测量是提高灌区水资源利用率,助力农业灌溉现代化改革的关键。本课题组近年来一直致力于远程自动计量闸门系统控制及测流技术的相关研究。现行明渠流量测量多采用建筑物测流法和传统流速面积法,前者需专门修筑量水建筑物,不便安装和使用,且测量精度较低;后者没有固定断面,对明渠形制及传感器安装精度要求高,不适宜在不同形制的渠道内使用。本课题针对上述问题,研究提出了一种基于时差法的超声波明渠方筒测流方法,并设计了流量计样机。该流量计自带标准矩形断面,既可独立安装在小型明渠出入口,测量流过方筒的流量,也可安装在平板闸门后部,测量通过闸门的流量。论文研究了超声波流量计的种类和测量原理,根据明渠实际条件,最终选用超声波时差法测流;研究了明渠方筒内的流速分布特征,应用Fluent对满流和非满流状态的方筒进行了流态仿真分析,并根据仿真结果确定了换能器的非均匀布置方案和方筒内流量的分层计算方法。本文设计的流量计硬件电路包括以STM32作为控制器的最小系统电路,应用TDC-GP22计时芯片进行渡越时间测量的计时电路,由场效应管和高频变压器组成用以激发换能器发射超声波的脉冲信号放大电路,应用四阶多路反馈型带通滤波器和运算放大器的回波信号处理电路,以CD4097复用器为核心的声道切换电路,以及温度采集、液位测量和通信模块电路。在完成了硬件电路的设计后,编写了相应的软件程序,包括主程序、初始化配置、时间测量、声道切换、液位测量、数据处理和串口通讯等模块。最后在实验室和模拟灌区现场分别对样机系统进行了一系列测试实验,并对实验结果进行分析,结果表明:（1）系统实现了设计的各项功能任务,能够完成单声道流速测量、超声波液位测量和多声道明渠流量测量。（2）流速测量的绝对误差小于10mm/s,相对误差小于2%,液位测量的绝对误差不高于2mm,相对误差不高于0.3%,完成K系数的校正后,系统总流量测量的相对误差低于5%。（3）系统环境适应性强,可适用于泥沙含量不高于15kg/m3的水流环境,可连续长时间使用,对野外的复杂环境有较强的适应能力。
苗燕[4]（2020）在《基于时差法的超声波测量模型设计与仿真》文中研究说明随着工业现代化的快速推进,环境问题的日趋严峻和化石能源的日益枯竭都在警醒人类需要在自然界寻找可再生能源来替代化石能源。可再生能源中风能资源因其储量大、二氧化碳排放量低等优点,成为目前众多可再生能源中发展速度最快的一种。风能不但可以作为可再生能源造福人类,而且对风能的有效观测在环境监测和防灾减灾中也有很重要的作用。同时风速风向作为气象监测的主要要素,对它们的实时掌握,不仅能够给气象监测提供有利的数据,而且还可以及时准确地掌握风信息的变化情况,对气象监测以及预防事故的发生有着十分重要的意义。因此,制备测量精度高,性能稳定的测风仪器显得尤为重要。超声波风速风向传感器凭借其不会产生机械磨损和拥有较高测量精度等优势,成为风速风向测量仪器研究的一个发展方向。本文通过对多种测风技术的对比,概括了几种常用测量方法的优缺点,并在此基础上构建了一种时差法超声波风速风向测量传感器。同时根据时差法原理,设计了测量风速风向的模型,随后对超声波风速风向测量公式进行推导。在硬件电路方面,本文采用了模块化设计,选择了低功耗的STM32作为处理芯片的同时设计了外围电路,随后选取了200KHz的超声波换能器,设计了超声波回波信号放大处理电路和依靠超声波换能器驱动的发射电路,同时对设计的部分电路进行了仿真实验,以验证其可行性。为了保证系统的精确度,本文在设计中选择了计时精度可以达到22ps的TDC-GP22芯片作为时间测量芯片。在本文中用KEIL软件对各部分代码进行编码调试,软件设计部分包括如下内容:开发环境的介绍,初始化子程序、通讯子程序、超声波驱动发射及接收子程序分析,还有TDC-GP22寄存器的配置。用小波阈值将实验得到的风速数据进行降噪,使得到的风速信号更加精确,同时对风洞实验数据做最小二乘法拟合,得到可供参考的最优风信号值。实验结果表明:测量精度达到先进水平,风速测量精度能够达到?0.5 m/s（风速?10 m/s）或者测量值的5%（风速>10 m/s）,风向测量精度能达到?2?。
刘勇强[5]（2020）在《超洁净液体超声波流量传感器研制》文中研究表明半导体制造、医药化工等众多工业领域都需要对液体流量进行测量,而其测量环境对于传感器的洁净程度有很高的要求。洁净程度是指对液体介质环境中的金属离子、非金属离子、总有机碳（TOC）以及颗粒等参数的浓度或者占比分数。因此,需要采用非接触式的测量方法来避免引入污染。此外,随着科技的进步发展,各行业对于流量测量的精度与响应的性能需求也越来越高。超声波流量测量技术由于其超声信号可以透过介质进行传播,可以做到非接触测量。因此,本文从超声波流量测量原理及其技术出发,利用结构设计、硬件电路设计以及软件算法,针对超洁净、快响应、高精度的性能需求,设计了一个超洁净液体超声波流量传感器。其特点为采用非接触管段式结构,管段结构采用溶性聚四氟乙烯（PFA）材料熔融加工制作,保证超洁净的要求。同时,该传感器采用时差式阈值法进行流量测量,可以提供快响应的流量反馈。此外,该传感器对于跳波现象和温漂现象在软件算法层面和硬件层面进行了处理,进一步保证了高精度的性能。综上,该传感器可为半导体、医药化工等领域中的流量测量提供一种超洁净、快响应、高精度的流量测量解决方案。论文主要内容包括:1.超洁净液体超声波流量传感器结构参数设计。针对超洁净的性能需求,选取了制作超洁净液体超声波流量传感器的测量管段的材料。针对高精度的性能需求,基于声学理论进行分析确定测量管段结构上的密度和厚度参数并进行了测量管段结构设计,减少超声波在传播过程中的衰减;并利用ANSYS进行测量管段中流场仿真,宏观分析流场对于测量误差的影响,提出流量计算模型。2.超洁净液体超声波流量传感器软硬件解决方案设计。针对快响应的性能需求,采用阈值法以及过零检测方法实现时差式的流量测量原理,信号处理方面采用模拟信号处理。针对高精度的性能需求,硬件上设计滤波放大电路以及电源管理电路;软件上针对于跳波现象设计了一个时间匹配算法。3.基于互易性的高压激发匹配电路设计。针对高精度的性能需求,分析温漂现象产生的原因,基于互易性理论设计了高压激发匹配电路,抑制了温漂现象引起的零点误差,并进行了实验验证。4.超洁净超声波流量传感器性能参数实验测试。针对于超洁净、快响应、高精度的性能三个方面,进行了实验验证。通过实验证明,该传感器具有超洁净、快响应、高精度的特点,满足半导体、医药化工等领域的需求。
邓诚[6]（2020）在《网络型多声道超声波气体流量计设计与实验研究》文中研究表明超声波气体流量计由于具有测量精度高、非介入式测量等优点,广泛应用于天然气、煤气、油气等气体流量的测量中。根据声道数目划分,可将超声海流量计分为单声道流量计与多声道流量计。目前国内生产的超声波气体流量计,主要以单声道为主,技术成熟的多声道超声波气体流量计则比较稀缺。时差法超声波气体流量计是应用最多的流量计,其原理是通过测量超声波在气体中的顺、逆流渡越时间来获得气体的流速信息,从而获得气体的流量。根据时差法的测量原理,增加声程能有效提高渡越时间的测量精度。同时,采用高电压来激励超声换能器,能获得更强的超声波激励信号,增强信号的抗干扰能力,从而提高信噪比。基于以上两点原因,本文设计并制作了一台具有两个一次反射声道和两个二次反射声道的网络型四声道超声波气体流量计样机,并设计了对应的高压驱动电路模块来驱动超声换能器。此外,对设计的流量计样机性能进行了实验研究。本文的主要工作和创新点如下:1.基于反射式声道设计了一种网络型流量传感器。分别研究了超声波接收信号强度与激励电压和声程之间的关系,通过一次反射与二次反射实验,验证了设计具有反射式声道流量计的可行性。2.设计并制作了高压驱动电路模块。该高压驱动电路包括发射与接收电路、声道选择与切换电路,最高能产生±100 V的驱动电压,能交替激励8个超声换能器。基于传感器和高压驱动模块,研发了相应的网络型四声道超声波气体波流量计样机并搭建了超声波气体流量计量实验系统。3.对设计的网络型流量计样机进行了实验研究。首先,以渡越时间标准差为指标,分别在直管、90°单弯管下游（5D和10D）和180°双弯管下游（5D和10D）进行了实验研究,实验结果表明三种测量情况下四个声道的最大标准差为1.7597us,说明四个声道均具有良好的测量稳定性,从而验证了本文设计的网络型流量计样机的可行性。然后,引入流场分布系数,对管道中的流速和流场分布做了定量分析。最后,以接收波形幅值偏移量为指标,研究了弯管流场下超声波接收波形的特性,实验结果表明随着流速的增加,幅值偏移量增大,在频率为50 Hz达到了 40%,这说明在弯管流场下超声波接收波形畸变严重。
吕美高[7]（2019）在《超声波污水流量测量方法研究与实现》文中研究说明本文叙述一种测量管道内污水的超声波流量计的创新设计方案,主要用于解决时差法测量污水流量精度不高的问题。本文首先建立了管道内含杂质污水运动的数学模型,运用FLUENT对管道内含杂质污水的运动做了仿真研究。然后采用一种通过统计各流量点下回波信号幅值比的方法来确定回波信号特征波,运用限幅滤波算法来降低随机干扰对流量测量精度的影响。最后在上述理论研究的基础上,设计制作了基于TDC-GP30计时芯片和MSP430F5438A芯片为核心的双声道超声波流量计的测量装置。通过FLUENT仿真结果说明:在污水杂质体积浓度为1%的情况下,管道内水流杂质粒径越大（100μm以内）,杂质对小流量点的流量系数k影响越大;在管道内水流量大于60m3/h以后,可以采用均值流量系数k直接参与流量计算;当管道内水流量小于60m3/h时,不能采用均值流量系数k直接参与流量计算。在“南昌工贸水业有限公司”完成了对六个不同流量点分别20次实验测试,实验结果说明:阈值电压设定在400mV450mV之间时,系统能够比较准确的确定回波信号的第三个波为特征波;完成了对10m3/h流量点100次的实验测试,实验结果说明:限幅滤波算法能够有效的降低随机干扰对流量测量精度的影响;完成了超声波流量计的校准实验,实验结果说明:当管道内污水流量小于40m3/h时,样机示值误差大于2%,但是当管道内污水流量在40m3/h至300m3/h之间时,样机的示值误差均小于2%。说明研制的超声波流量计基本达到了课题任务要求。本文所述的超声波流量计的原理和技术可用于研制杂质粒径100μm以内,体积分数在1%以下的大管径污水超声波流量计,例如:测量供热管道内排放的污水。本课题的成果对污水超声波流量计的发展有所贡献。
胡嘉豪[8]（2019）在《多声道矿用超声波气体流量计的设计与实现》文中认为为了防范瓦斯类事故的发生,瓦斯抽采矿井必须配备瓦斯气体抽采监控计量系统,相较于传统的矿用气体流量计,超声波气体流量计具有无阻流部件、无压力损失、测量精度高等优点,是瓦斯抽采检测的理想仪表。超声波气体流量计又分为单声道和多声道。相比单声道,多声道能够减少由管道内气体流速分布不均引起的问题,更适合瓦斯抽采计量领域。由于我国在高精度多声道超声波气体流量计研究方面起步较晚,技术积累与国外先进水平相比还存在不少差距,尤其在煤矿瓦斯计量领域。因此,对多声道矿用超声波气体流量计的研究与测量系统的优化设计具有实际意义。本文根据矿用测量环境分析结果,基于时差法测量原理,提出了一种以STM32F407微控制器为核心器件的四声道矿用超声波流量计设计方案。同时为了解决复杂的瓦斯抽采环境下接收信号干扰大、畸变较严重导致的超声波渡越时间测量误差大等问题,本文在过零检测技术的基础上,提出了一种特殊的双阈值电平比较法来测量渡越时间,并进行流量测量实验验证。本文主要的工作内容如下:1.在多声道超声波气体流量计测量技术研究的基础上,结合实际测量环境,提出了一种以自带增强型DSP处理指令以及具有浮点运算能力的STM32F407微控制器为核心器件的系统设计方案。并使用本文提出的双阈值电平比较法来测量超声波渡越时间,该方法先判断超声波回波信号是否畸变,在波形良好的回波信号上按照制定的方法来确定超声波渡越时间,并通过实验验证了其可行性。2.本文在硬件设计方面完成了超声波驱动信号电路、超声波接收调理电路、多声道切换电路设计以及工业化应用中必备的功能模块电路设计,并详细说明了各模块电路的设计思想,给出了电路设计原理图;软件设计方面则详细地说明了软件系统工作流程及软件功能模块组成。3.完成系统软硬件设计后,基于标准表法测试环境对样机进行了零流量读数实验与实流标定实验。实验结果表明,本文设计的四声道超声波气体流量计系统能够稳定运行且测量精确,达到了预期的设计目标。
刘明祥[9]（2019）在《小流量气体超声波流量计的研制》文中进行了进一步梳理目前,国内主要生产的还是大流量的气体超声波流量计,由于技术问题,小流量研究较为缓慢。针对超声波流量计测量精度低、稳定性差的问题,运用PID控制算法与硬件电路相结合的方式确保计时芯片TDC-GP22稳定工作,同时采用时间差值处理算法降低系统固有的噪声,设计了小流量气体超声波流量计,最小可测量0.016m3/h的流量。本文主要研究了以下几个方面:1、在硬件上,采用STM32F407单片机作为核心控制器,TDC-GP22作为计时芯片;同时,针对超声波换能器设计了激发电路和匹配电路,超声波信号的放大滤波等电路;在PCB设计中,将模电和数电分开布局,减少了电路板带来的噪声,增强了电路板的抗干扰能力。2、在软件上,设计了STM32F407主测量程序、PID控制算法模块、时间值测量程序、时间差值处理模块以及流量计算等。其中,时间差值处理模块采用滑动平均滤波算法和算术平均滤波算法相结合的方式,可有效提高系统的测量精度。3、初步研制出样机,在实验室中进行系统的软硬件测试,运用音速喷嘴标准装置进行走气实验,通过大量的实验测试和分析实验数据对样机进行修正。
张锐[10]（2019）在《基于时差法的超声波气体流量测量系统的设计与实现》文中指出超声波气体流量计以其高精度、无压损、量程比大等优良的特性,在气体流量测量领域优势明显,随着我国天然气、沼气、煤层气等清洁型能源应用市场的不断发展扩大,具有高性能气体流量计量装置的需求也变得越发迫切。目前,市场上性能优良的超声波气体流量计几乎全部需要进口,而国外对于其核心技术依旧保持封锁的态度,因此早日实现超声波气体流量计的生产自主化意义重大。为此,本文以超声波气体流量测量系统为研究目标,通过对气体流量测量技术的相关理论展开深入研究,根据超声波信号特点,并结合实际应需求,研制了一款基于时差法的超声波气体流量测量系统,该系统具有流量、温度、压力三参数的数据采集、数据实时显示、数据存储及数据远程通讯等功能。主要研究内容如下:首先,通过大量文献资料的查阅与气体流量测量产品的市场调研,论述了超声波气体流量测量技术的研究背景及发展现状。从原理出发,对超声波气体流量测量技术的相关理论展开对比研究,确定了本系统设计的测量原理和时间计量方法。其次,针对超声波传播时间的准确计量问题,本文提出利用高精度时间计量芯片TDC-GP22的性能优势,保证时间计量的精度;设计高效的激励信号驱动电路,提高发射信号的输出功率;设计合理的接收电路,有效的实现回波信号的提取与噪声干扰的抑制;同时,接收信号中采用自动增益控制电路,保证接收信号不易受测量环境变化的影响,为时间计量的准确性提供有力的保障;此外,还设计了温压补偿电路、数据显示、数据存储、数据上传及电源管理等功能性模块。最终完成了一套完整的超声波气体流量测量硬件系统的设计。再次,根据硬件电路的相关要求,本文完成了超声波气体流量采集电路与控制电路的运行软件程序,并利用LCD段码屏与红外遥控器配合开发了友好的人机交互模块。系统研制完成后,对研制完成的测量系统进行了功能调试与性能验证。并通过临界流喷嘴、数字压力计,恒温水槽三个标准装置分别对流量、压力、温度三个参数进行了实验验证,验证结果表明流量参数符合1.5级的准确度标准、压力参数符合准确度0.5级标准、温度参数符合准确度B级标准,系统性能优良,达到了单声道超声波气体流量计的较高水平。
二、TDS1012示波器在超声波多普勒流量计研制中的应用（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、TDS1012示波器在超声波多普勒流量计研制中的应用（论文提纲范文）
（1）复杂介质的超声波流量测量方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 研究目的 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 分离法多相流量计 |
| 1.3.2 相关测量法 |
| 1.3.3 分流分相法 |
| 1.4 研究内容 |
| 1.5 论文结构 |
| 第二章 多种复杂介质下超声波流量测量方法分析 |
| 2.1 常用超声波流量测量方法 |
| 2.1.1 多普勒频差法 |
| 2.1.2 互相关检测法 |
| 2.1.3 波速偏移法 |
| 2.1.4 时差法 |
| 2.2 超声波信号的衰减分析 |
| 2.2.1 超声波信号衰减因素 |
| 2.2.2 衰减系数和衰减方程 |
| 2.3 大口径衬胶管道环境下超声波流量测量方法研究 |
| 2.3.1 固体管道介质对超声波声速的影响 |
| 2.3.2 异质界面对超声波穿透的影响 |
| 2.4 固液混合两相流介质下流型分析与流量测量方法研究 |
| 2.4.1 固液两相流介质特点分析 |
| 2.4.2 固液两相流流型对超声波流量测量的影响 |
| 2.5 气液混合介质下流型分析与流量测量方法研究 |
| 2.5.1 气液两相流介质下的流型分析 |
| 2.5.2 气液两相流介质下流型判别方法研究 |
| 2.6 含高黏度的油气水三相流超声波流量测量方法研究 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 多样化发射电路设计及超声波换能器的选型 |
| 3.1 高压高频脉冲发射电路设计 |
| 3.1.1 SE555 振荡器设计 |
| 3.1.2 倍压整流模块设计 |
| 3.1.3 高压脉冲产生模块设计 |
| 3.1.4 高压脉冲发射电路输出响应分析 |
| 3.1.5 限幅桥电路设计 |
| 3.2 针对气液两相流及油气水三相流介质下超声波发射电路设计 |
| 3.3 超声波换能器的工作原理及选型 |
| 3.3.1 超声波换能器的工作原理 |
| 3.3.2 超声波换能器的种类和结构 |
| 3.3.3 超声波换能器的选型 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 系统接收电路及软件设计 |
| 4.1 电源模块设计 |
| 4.2 回波信号放大整型模块设计 |
| 4.3 时差测定模块设计 |
| 4.4 日历模块设计 |
| 4.5 传输模块设计 |
| 4.6 系统软件设计 |
| 4.6.1 系统软件开发 |
| 4.6.2 上位机系统开发 |
| 第五章 系统实验测试 |
| 5.1 实验系统与实验方法验证 |
| 5.1.1 大口径碳钢多层胶结衬胶管道流量测量 |
| 5.1.2 固液混合介质下流量测量 |
| 5.1.3 气液两相流介质及油气水三相流介质下流量测量 |
| 5.2 实验结果分析与小结 |
| 第六章 总结 |
| 6.1 本文完成的工作 |
| 6.2 本文主要创新设计点 |
| 6.3 存在的不足 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间参加科研情况及获得的学术成果 |
（2）基于物联网的高精度超声波气体流量监测系统设计（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 问题提出与研究现状 |
| 1.2.1 超声波流量检测研究现状 |
| 1.2.2 智能监测研究现状 |
| 1.3 研究内容及论文架构 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 论文组织结构 |
| 2 系统参数监测研究 |
| 2.1 超声波及超声波传感器 |
| 2.2.1 超声波原理 |
| 2.2.2 超声波换能器的原理 |
| 2.2.3 超声波换能器的选择 |
| 2.2 超声波传感器测量方式选择 |
| 2.2.1 互相关法 |
| 2.2.2 多普勒法 |
| 2.2.3 时差法 |
| 2.3 时差法计算管道流量方式 |
| 2.4 时间测量方法研究 |
| 2.4.1 脉冲计数法 |
| 2.4.2 过零检测法 |
| 2.4.3 模拟测量法 |
| 2.4.4 数字测量法 |
| 2.5 流量测量精度的影响因素分析 |
| 2.5.1 机械因素的影响 |
| 2.5.2 电子因素的影响 |
| 2.5.3 流场因素的影响 |
| 2.6 流速分布研究 |
| 2.6.1 层流流速 |
| 2.6.2 紊流流速 |
| 2.6.3 拟合修正系数 |
| 2.7 物联网无线连接设计 |
| 2.7.1 典型无线通信技术选择 |
| 2.7.2 物联网技术网络框架 |
| 2.7.3 MQTT协议设计 |
| 2.8 本章小结 |
| 3 系统硬件设计 |
| 3.1 系统总体设计 |
| 3.1.1 系统硬件架构 |
| 3.1.2 系统工作过程 |
| 3.2 高精度时间测量电路 |
| 3.2.1 升压电路 |
| 3.2.2 开尔文连接法 |
| 3.2.3 超声波收发电路接口 |
| 3.2.4 早期检测 |
| 3.2.5 时间测量操作 |
| 3.3 控制系统电路 |
| 3.3.1 微控制器简介 |
| 3.3.2 最小系统 |
| 3.4 电源电路 |
| 3.5 无线收发线路 |
| 3.6 其他外围电路 |
| 3.6.1 液晶显示模块 |
| 3.6.2 数据存储电路 |
| 3.6.3 气体传感器模块设计 |
| 3.6.4 温湿度传感器模块设计 |
| 3.6.5 串口调试电路 |
| 3.7 硬件抗干扰设计 |
| 3.8 本章小结 |
| 4 系统软件设计 |
| 4.1 开发环境简述 |
| 4.2 软件总体架构 |
| 4.3 系统主程序设计 |
| 4.4 超声波气体流量数据采集系统 |
| 4.4.1 MAX35104 初始化参数设置 |
| 4.4.2 MAX35104的SPI传输协议 |
| 4.4.3 流量计算设计 |
| 4.5 环境监测软件设计 |
| 4.5.1 可燃气体浓度测量程序 |
| 4.5.2 温湿度测量模块软件设计 |
| 4.6 物联网数据传输系统 |
| 4.7 手机数据监测APP |
| 4.8 软件抗干扰 |
| 4.9 本章小结 |
| 5 实验结果与分析 |
| 5.1 流量计的实验方法 |
| 5.1.1 性能要求 |
| 5.1.2 实验环境 |
| 5.2 实验结果处理 |
| 5.2.1 零流量试验 |
| 5.2.2 实时流量实验 |
| 5.3 实验误差分析 |
| 5.4 物联网手机监控实验 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 课题总结 |
| 6.2 课题展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间研究成果 |
| 致谢 |
（3）基于时差法的超声波明渠方筒测流技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景与研究意义 |
| 1.2 超声波流量计的发展与现状 |
| 1.3 课题的来源与研究内容 |
| 第二章 超声波时差法原理及明渠方筒测流方案设计 |
| 2.1 超声波流量计理论研究 |
| 2.1.1 流量的基本概念 |
| 2.1.2 超声波特性概述 |
| 2.1.3 超声波换能器的研究 |
| 2.2 超声波流量计的分类及原理 |
| 2.2.1 超声波流量计的分类及测量方法比较 |
| 2.2.2 时差法超声波流量计的基本原理 |
| 2.3 超声波明渠方筒流量计的测量方案设计 |
| 2.3.1 明渠方筒内流态研究 |
| 2.3.2 超声波明渠方筒设计 |
| 2.3.3 方筒内流速分布仿真与分析 |
| 2.3.4 方筒内换能器的安装布置方案设计 |
| 2.3.5 超声波明渠方筒内流量计算方法研究 |
| 第三章 超声波明渠方筒流量计硬件设计 |
| 3.1 系统硬件总体设计 |
| 3.2 系统电源电路设计 |
| 3.3 微控制器最小系统电路设计 |
| 3.4 高精度计时芯片电路设计 |
| 3.5 换能器的选择与激发放大电路设计 |
| 3.5.1 超声波换能器的性能参数 |
| 3.5.2 激发放大电路设计 |
| 3.6 回波信号处理电路设计 |
| 3.6.1 限幅电路设计 |
| 3.6.2 回波放大电路设计 |
| 3.6.3 四阶带通滤波电路设计 |
| 3.7 声道切换电路设计 |
| 3.8 通信电路模块 |
| 3.9 温度采集模块 |
| 3.10 液位测量模块 |
| 3.11 PCB板设计 |
| 第四章 超声波明渠方筒流量计软件设计 |
| 4.1 系统软件总体设计 |
| 4.2 系统初始化配置 |
| 4.3 TDC时间测量模块 |
| 4.4 声道切换模块 |
| 4.5 液位测量模块 |
| 4.6 数据处理模块 |
| 4.7 串口通信模块 |
| 第五章 样机系统测试实验与结果分析 |
| 5.1 不同间距条件实验 |
| 5.2 不同泥沙含量条件实验 |
| 5.3 单声道流速测量实验 |
| 5.4 液位测量实验 |
| 5.5 多声道流量测量实验及结果分析 |
| 5.6 恶劣环境下系统运行实验及结果分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 论文主要结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 在学期间的研究成果 |
| 致谢 |
（4）基于时差法的超声波测量模型设计与仿真（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景和意义 |
| 1.2 课题国内外研究现状 |
| 1.3 课题研究目标及组织结构 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 论文组织结构 |
| 第2章 超声波风速风向测量基本原理 |
| 2.1 超声波及超声波换能器 |
| 2.1.1 超声波本质及特性 |
| 2.1.2 超声波换能器 |
| 2.2 超声波测量风速风向的方法 |
| 2.2.1 多普勒法 |
| 2.2.2 涡街法 |
| 2.2.3 相差法 |
| 2.2.4 时差法 |
| 2.3 时差法测量风速风向基本原理及模型建立 |
| 2.4 时差测量方法的研究 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 超声波风速风向传感器硬件电路设计 |
| 3.1 微处理器选型设计 |
| 3.2 系统硬件电路设计 |
| 3.2.1 电源电路设计 |
| 3.2.2 时钟电路设计 |
| 3.2.3 复位电路设计 |
| 3.3 超声波换能器驱动发射电路 |
| 3.4 信号接收处理电路设计 |
| 3.4.1 阻抗匹配电路 |
| 3.4.2 一级放大电路 |
| 3.4.3 有源滤波电路 |
| 3.4.4 二级放大电路 |
| 3.4.5 电压比较电路 |
| 3.5 通道切换电路 |
| 3.6 高精度时间测量电路 |
| 3.6.1 TDC-GP22芯片及主要特性 |
| 3.6.2 测量原理 |
| 3.6.3 外围电路设计 |
| 3.7 JTAG调试电路设计 |
| 3.8 串口通信电路模块 |
| 3.9 温湿度采集电路 |
| 3.10 本章小结 |
| 第4章 超声波风速风向传感器系统软件设计 |
| 4.1 软件开发环境介绍 |
| 4.2 系统软件结构设计 |
| 4.2.1 系统初始化子程序 |
| 4.2.2 超声波驱动发射及接收子程序 |
| 4.2.3 通讯子程序 |
| 4.3 TDC-GP22时间测量模块设计 |
| 4.3.1 TDC-GP22芯片的软件控制 |
| 4.3.2 TDC-GP22寄存器配置 |
| 4.4 小波阈值降噪风速数据处理算法 |
| 4.4.1 小波选择 |
| 4.4.2 阈值设定 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 实验验证与分析 |
| 5.1 风洞实验 |
| 5.2 最小二乘法数据拟合 |
| 5.2.1 最小二乘法原理 |
| 5.2.2 最小二乘法数据拟合原理 |
| 5.2.3 最小二乘法拟合MATLAB实现 |
| 5.3 误差分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间主要科研成果 |
| 一、发表学术论文 |
| 二、其他科研成果 |
（5）超洁净液体超声波流量传感器研制（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 本文研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 超声流量计概述 |
| 1.2.2 超声波流量测量技术国内外综述 |
| 1.2.3 超洁净超声波液体流量传感器产品简介 |
| 1.2.4 超洁净液体超声波流量传感器的优点以及需要解决的问题 |
| 1.3 本文的研究内容与框架 |
| 2 超洁净液体超声波流量传感器结构参数设计 |
| 2.1 超洁净液体超声波流量传感器结构材料选择与特性分析 |
| 2.1.1 超洁净液体超声波流量传感器结构材料选择 |
| 2.1.2 超洁净液体超声波流量传感器结构声阻抗特性分析 |
| 2.2 超洁净液体超声波流量传感器匹配层与管壁厚度与密度参数确定 |
| 2.2.1 超声波在匹配层与管壁等界面的传播特性分析 |
| 2.2.2 有匹配层和管壁厚度与密度参数确定 |
| 2.2.3 无匹配层时管壁厚度参数确定 |
| 2.3 超洁净超声波流量传感器管段设计与流场分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 超洁净液体超声波流量传感器软硬件解决方案设计 |
| 3.1 硬件电路设计 |
| 3.1.1 主控模块电路设计 |
| 3.1.2 测量模块设计与模拟信号处理 |
| 3.1.3 计时模块设计 |
| 3.1.4 外围电路设计与电源管理 |
| 3.2 软件设计 |
| 3.2.1 模块功能架构与测量流程简介 |
| 3.2.2 超声波跳波问题的时间匹配算法 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 基于互易性的高压激发匹配电路设计 |
| 4.1 超洁净液体超声波流量传感器中温漂现象分析 |
| 4.2 基于互易性解决超声波流量传感器温漂现象的可行性分析 |
| 4.3 高压激发情况下互易性阻抗匹配电路设计与验证 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 超洁净液体超声波流量传感器性能参数实验测试 |
| 5.1 超洁净液体超声波流量传感器洁净度与快速性测试 |
| 5.2 超洁净液体超声波流量传感器信号稳定性测试 |
| 5.2.1 同一温度下不同流量信号质量实验 |
| 5.2.2 同一流量下不同温度信号质量实验 |
| 5.3 超洁净液体超声波流量传感器零点性能测试 |
| 5.3.1 室温下零点时漂性能测试 |
| 5.3.2 高低温情况下温漂性能测试 |
| 5.4 超洁净液体超声波流量传感器总体性能测试 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 研究总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录Ⅰ |
（6）网络型多声道超声波气体流量计设计与实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究进展及现状 |
| 1.3 本文的主要内容及结构安排 |
| 1.4 本章小结 |
| 第二章 文献综述 |
| 2.1 超声波气体流量测量方法 |
| 2.1.1 传播速度差法 |
| 2.1.2 相关法 |
| 2.1.3 多普勒法 |
| 2.1.4 波束偏移法 |
| 2.2 渡越时间测量方法 |
| 2.2.1 过零检测法 |
| 2.2.2 互相关法 |
| 2.2.3 模型拟合法 |
| 2.3 多声道超声波气体流量计测量技术 |
| 2.3.1 多声道气体流量测量原理 |
| 2.3.2 多声道换能器布置方式 |
| 2.3.3 多声道超声波气体流量计流量积分算法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 网络型多声道超声波气体流量计测量方案设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 超声波换能器选择 |
| 3.3 传感器管段模型设计可行性验证 |
| 3.3.1 超声波衰减及反射理论 |
| 3.3.2 超声波接收信号强度与声道长度和激励电压关系实验 |
| 3.3.3 一次反射与二次反射可行性验证 |
| 3.4 多声道超声波气体流量计传感器设计 |
| 3.4.1 网络型超声波气体流量传感器设计 |
| 3.4.2 传感器管段加工 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 系统硬件设计与软件设计 |
| 4.1 系统总体方案设计 |
| 4.2 系统硬件设计 |
| 4.2.1 高压驱动电路设计 |
| 4.2.2 接收电路设计 |
| 4.2.3 声道选择与切换电路设计 |
| 4.2.4 PCB设计与制作 |
| 4.2.5 硬件电路功能测试 |
| 4.3 系统软件设计 |
| 4.3.1 下位机程序设计 |
| 4.3.2 上位机程序设计 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 网络型多声道超声波气体流量计实验研究 |
| 5.1 气体流场概述 |
| 5.1.1 理想流场下管道流速分布 |
| 5.1.2 非理想流场下管道流速分布 |
| 5.2 实验系统设计 |
| 5.2.1 实验方案设计 |
| 5.2.2 实验平台搭建 |
| 5.2.3 实验流程 |
| 5.3 渡越时间测量结果分析 |
| 5.3.1 零流量实验 |
| 5.3.2 直管渡越时间测量结果及分析 |
| 5.3.3 90°弯管渡越时间测量结果及分析 |
| 5.3.4 180°双弯管渡越时间测量结果及分析 |
| 5.4 管道内部流速与流场分布研究 |
| 5.5 复杂流场下超声波接收波形研究 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 论文总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（7）超声波污水流量测量方法研究与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究的依据与意义 |
| 1.2 选题的实际背景与可行性分析 |
| 1.3 超声波流量计研究现状与分析 |
| 1.4 现有的一些问题及解决思路 |
| 1.5 本文主要内容的安排 |
| 2 时差法超声波流量计流量测量理论 |
| 2.1 单声道超声波流量计流量测量原理 |
| 2.2 多声道超声波流量计流量测量原理 |
| 2.3 影响超声波流量计流量测量精度的主要因素 |
| 2.3.1 流体流速分布对流量测量的影响 |
| 2.3.2 流场扰动对流量测量的影响 |
| 2.3.3 温度对流量测量的影响 |
| 2.3.4 非均匀介质对流量测量的影响 |
| 2.3.5 换能器安装方式对流量测量的影响 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 超声波流量计内含杂质水流的数值模拟 |
| 3.1 数值模拟研究方案 |
| 3.2 含杂质水流仿真研究方法 |
| 3.2.1 数学模型建立 |
| 3.2.2 湍流模拟选取 |
| 3.2.3 湍流参数计算 |
| 3.2.4 物理模型建立 |
| 3.2.5 多相流模型选取 |
| 3.2.6 网格划分和有效性 |
| 3.3 超声波流量计含杂质水流的数值模拟 |
| 3.4 杂质对流量系数k的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 超声波流量计设计与实现 |
| 4.1 系统总体设计框架 |
| 4.2 系统硬件设计与实现 |
| 4.2.1 微控制系统 |
| 4.2.2 时间测量单元 |
| 4.2.3 超声波换能器 |
| 4.2.4 电源电路 |
| 4.2.5 换能器激励电路 |
| 4.2.6 超声波接收电路 |
| 4.2.7 模拟开关电路 |
| 4.2.8 按键、LED和 LCD电路 |
| 4.2.9 硬件实物 |
| 4.3 系统软件设计与实现 |
| 4.3.1 系统软件结构设计与实现 |
| 4.3.2 数据处理程序 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 超声波流量计信号处理的方法 |
| 5.1 超声波回波信号的特点 |
| 5.2 回波信号特征波的确定方法 |
| 5.2.1 电平比较法 |
| 5.2.2 过零检测法 |
| 5.3 随机干扰对回波信号特征波检测的影响 |
| 5.3.1 随机干扰 |
| 5.3.2 随机干扰脉冲处理方法 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 超声波流量计校准实验及结果分析 |
| 6.1 校准实验 |
| 6.1.1 校准要求 |
| 6.1.2 校准设备 |
| 6.1.3 校准流程 |
| 6.2 校准结果分析 |
| 6.2.1 误差曲线 |
| 6.2.2 校准后各流量点相对误差及重复性 |
| 6.3 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 A 攻读硕士学位期间发表的论文及研究成果 |
| 附录 B 超声波换能器参数 |
（8）多声道矿用超声波气体流量计的设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 注释表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 超声波流量计国内外研究现状 |
| 1.3 课题研究内容 |
| 1.4 本课题研究组织结构 |
| 第2章 多声道矿用超声波气体流量计方案设计 |
| 2.1 基于时差法测流量的算法分析 |
| 2.2 超声波信号渡越时间计时技术分析 |
| 2.3 多声道超声波气体流量计 |
| 2.3.1 多声道超声波气体流量计测量原理 |
| 2.3.2 声道布置方式 |
| 2.4 系统总体方案设计 |
| 2.4.1 系统总体方案 |
| 2.4.2 设计要点 |
| 2.5 双阈值法测超声波渡越时间理论分析 |
| 2.5.1 信号模型的搭建 |
| 2.5.2 超声波渡越时间确定 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 多声道矿用超声波气体流量计硬件设计 |
| 3.1 微控制器与换能器选型 |
| 3.1.1 微控制器选型 |
| 3.1.2 超声波换能器选型 |
| 3.2 超声波信号驱动电路设计 |
| 3.3 超声波信号调理电路设计 |
| 3.4 声道切换电路设计 |
| 3.5 其它功能模块电路设计 |
| 3.5.1 温压测量模块电路 |
| 3.5.2 显示与通信电路 |
| 3.5.3 铁电存储模块 |
| 3.5.4 电源电路 |
| 3.6 PCB板设计 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 多声道矿用超声波气体流量计软件设计 |
| 4.1 软件功能组成 |
| 4.2 主控制函数设计 |
| 4.3 各功能模块设计 |
| 4.3.1 软件时钟树配置 |
| 4.3.2 声道切换模块 |
| 4.3.3 驱动脉冲控制模块 |
| 4.3.4 计算模块 |
| 4.3.5 数据采集与处理模块 |
| 4.3.6 显示与通信模块 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 样机性能优化及实验验证 |
| 5.1 超声波气体流量计仪表标定实验要求 |
| 5.1.1 计量性能指标要求 |
| 5.1.2 实验测试平台 |
| 5.2 样机标定实验验证 |
| 5.2.1 零流量读数实验验证 |
| 5.2.2 实流标定实验验证 |
| 5.3 流量计性能优化 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间从事的科研工作及取得的成果 |
（9）小流量气体超声波流量计的研制（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景及意义 |
| 1.2 超声波流量计的发展与研究 |
| 1.3 本文研究的内容及创新点 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 论文的主要创新点 |
| 1.4 本章总结 |
| 2 超声波检测流量的工作原理简介 |
| 2.1 超声波测量原理 |
| 2.1.1 传播速度差法 |
| 2.1.2 波束偏移法 |
| 2.1.3 相关法 |
| 2.1.4 噪声法 |
| 2.1.5 多普勒法 |
| 2.2 时差法测量工作原理 |
| 2.3 渡越时间的测量方法 |
| 2.4 超声波换能器简介 |
| 2.4.1 超声波换能器结构简介 |
| 2.4.2 超声波换能器性能参数 |
| 2.4.3 换能器的安装方式 |
| 2.5 流量计整体结构 |
| 2.6 本章总结 |
| 3 系统电路设计 |
| 3.1 硬件电路设计框图 |
| 3.2 核心控制器STM32F407 简介 |
| 3.3 主要硬件电路设计 |
| 3.3.1 TDC-GP22 计时芯片及其外围电路设计 |
| 3.3.2 超声波信号发射电路 |
| 3.3.3 超声波换能器匹配电路的研究 |
| 3.3.4 超声波信号接收电路 |
| 3.3.5 阈值比较电路 |
| 3.3.6 开关切换电路 |
| 3.3.7 SWD接口电路 |
| 3.3.8 数据存储模块 |
| 3.3.9 LCD显示模块 |
| 3.4 PCB板设计要点 |
| 3.5 本章总结 |
| 4 系统软件设计 |
| 4.1 系统软件设计方案 |
| 4.2 主程序设计 |
| 4.3 零漂学习程序 |
| 4.4 PID控制模块设计 |
| 4.5 TDC-GP22 测量程序 |
| 4.6 时间差值处理模块 |
| 4.7 流量计算模块 |
| 4.8 存储显示模块 |
| 4.9 本章总结 |
| 5 样机测试与分析 |
| 5.1 PID控制算法模块调试 |
| 5.2 时间差值处理模块调试 |
| 5.3 实验平台介绍 |
| 5.4 流量测试 |
| 5.4.1 流量值修正分析 |
| 5.4.2 流量实验数据与分析 |
| 5.5 误差分析 |
| 5.6 本章总结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 课题研究总结 |
| 6.2 课题存在的不足及展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
（10）基于时差法的超声波气体流量测量系统的设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号对照表 |
| 缩略语对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 超声波气体流量计的组成 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第二章 基于时差法的超声波气体流量测量原理 |
| 2.1 超声波气体流量测量原理 |
| 2.1.1 多普勒效应检测法 |
| 2.1.2 波速偏移检测法 |
| 2.1.3 互相关性检测法 |
| 2.1.4 传播速度差检测法 |
| 2.2 超声波信号时间计量技术研究 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 超声波气体流量测量系统的硬件设计 |
| 3.1 超声波气体流量测量系统的总体方案 |
| 3.1.1 总体方案介绍 |
| 3.1.2 方案设计要求 |
| 3.2 超声波换能器的选型 |
| 3.2.1 超声波换能器工作原理 |
| 3.2.2 超声波换能器安装方式 |
| 3.2.3 换能器的定型 |
| 3.3 超声波气体流量采集电路设计 |
| 3.3.1 微处理器的选型 |
| 3.3.2 高精度时间计量芯片 |
| 3.3.3 超声波发射电路 |
| 3.3.4 超声波接收电路 |
| 3.4 超声波气体流量测量系统控制电路设计 |
| 3.4.1 微处理器的选型 |
| 3.4.2 温度采集电路 |
| 3.4.3 压力采集电路 |
| 3.4.4 数据通讯电路 |
| 3.4.5 数据存储电路 |
| 3.4.6 LCD液晶驱动电路 |
| 3.4.7 电源管理 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 超声波气体流量测量系统的软件设计 |
| 4.1 MDK开发环境介绍 |
| 4.2 控制电路运行软件设计 |
| 4.2.1 控制电路运行流程 |
| 4.2.2 数据显示器驱动设计 |
| 4.3 流量采集电路运行软件设计 |
| 4.3.1 TDC-GP22配置程序 |
| 4.3.2 流量采集电路运行流程 |
| 4.3.3 自动增益控制电路程序 |
| 4.4 人机交互界软件 |
| 4.4.1 遥控按键介绍 |
| 4.4.2 显示界面介绍 |
| 4.4.3 软件功能介绍 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 超声波气体流量测量系统的测试与实验 |
| 5.1 超声波气体流量测量系统的测试 |
| 5.1.1 激励信号放大电路 |
| 5.1.2 信道切换电路 |
| 5.1.3 接收信号调理电路 |
| 5.1.4 峰值保持电路 |
| 5.1.5 自动增益控制电路 |
| 5.1.6 激励信号脉冲个数测试 |
| 5.2 超声波气体流量测量系统的实验 |
| 5.2.1 超声波气体流量测量系统流量参数标定实验 |
| 5.2.2 超声波气体流量测量系统温度参数标定实验 |
| 5.2.3 超声波气体流量测量系统压力参数标定实验 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 附录 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
四、TDS1012示波器在超声波多普勒流量计研制中的应用（论文参考文献）
- [1]复杂介质的超声波流量测量方法研究[D]. 张铁煜. 西安石油大学, 2021(09)
- [2]基于物联网的高精度超声波气体流量监测系统设计[D]. 郑高原. 常州大学, 2021(01)
- [3]基于时差法的超声波明渠方筒测流技术研究[D]. 常睿. 北方工业大学, 2020(02)
- [4]基于时差法的超声波测量模型设计与仿真[D]. 苗燕. 齐鲁工业大学, 2020(02)
- [5]超洁净液体超声波流量传感器研制[D]. 刘勇强. 浙江大学, 2020(06)
- [6]网络型多声道超声波气体流量计设计与实验研究[D]. 邓诚. 浙江大学, 2020(02)
- [7]超声波污水流量测量方法研究与实现[D]. 吕美高. 东华理工大学, 2019(01)
- [8]多声道矿用超声波气体流量计的设计与实现[D]. 胡嘉豪. 重庆邮电大学, 2019(02)
- [9]小流量气体超声波流量计的研制[D]. 刘明祥. 中国计量大学, 2019(02)
- [10]基于时差法的超声波气体流量测量系统的设计与实现[D]. 张锐. 西安电子科技大学, 2019(02)