Diseño del método de escala del caudalímetro ultrasónico de diferencia de tiempo

Resumen: El método de diferencia de tiempo para el diseño de la escala del medidor de flujo ultrasónico es proporcionado por un excelente fabricante de medidores de flujo para ofrecerle una cotización. En los últimos años, gracias a su medidor de flujo ultrasónico sin contacto, que no se ve afectado por las propiedades físicas y químicas de los fluidos, se ha utilizado ampliamente. En el caso de los medidores de flujo ultrasónicos de diferencia de tiempo, la medición precisa del tiempo de transmisión ultrasónica es clave para mejorar la precisión de la medición. Si desea obtener más información sobre el precio del modelo, consulte con otros fabricantes de medidores de flujo. A continuación, se detalla el diseño de la escala del medidor de flujo ultrasónico de diferencia de tiempo. En los últimos años, gracias a su medidor de flujo ultrasónico sin contacto, que no se ve afectado por las propiedades físicas y químicas de los fluidos, se ha utilizado ampliamente. En el caso de los medidores de flujo ultrasónicos de diferencia de tiempo, la medición precisa del tiempo de transmisión ultrasónica es clave para mejorar la precisión de la medición. Cuando la precisión de la medición del chip alcanza el nivel ps, la clave para mejorar la precisión de la medición reside en la determinación precisa de los tiempos de llegada de las ondas ultrasónicas. La forma de onda de la señal ultrasónica para determinar con precisión el tiempo de llegada es particularmente crítica. En estas condiciones, este documento diseñó un método para un caudalímetro ultrasónico de diferencia temporal e introdujo el diseño de su circuito de implementación de hardware. El principio de medición del método de diferencia temporal se basa en el tiempo de transmisión ultrasónica aguas abajo y aguas arriba en el fluido y la relación entre la velocidad del flujo del cuerpo para determinar el método de velocidad de flujo. Su esencia es que la velocidad ultrasónica en el fluido bajo la influencia del flujo, medida aguas abajo y aguas arriba, será diferente, por lo que la diferencia temporal se puede calcular de acuerdo con la velocidad del fluido medida y también se puede calcular el flujo del fluido. Su diagrama de principio se muestra en la figura 1: transductor de corriente y ángulo aguas abajo relativo al eje de la tubería para θ, diámetro de la tubería D, distancia lineal de dos transductores L, velocidad del fluido v. Figura 1: método de diferencia temporal, principio de funcionamiento de la medición del caudalímetro ultrasónico, el transductor de flujo y el transductor aguas abajo emiten ultrasonidos alternativamente como recepción y final. C y la velocidad de transmisión ultrasónica c0 es el componente de velocidad de sonido real del fluido en la dirección del canal vcosθ Y: c0 = c± vcosθ （ 1) En este punto, el tiempo de viaje de corriente adecuado como sigue: ( 2) Por tipo disponible en la diferencia de tiempo de reflujo es: ( 3) Debido a que el medidor de flujo ultrasónico zui general puede fluir a una velocidad de 10 m/s, y la velocidad del sonido en el fluido es de aproximadamente 1500 m/s, es mucho mayor que la velocidad del fluido, por lo que puede obtener una aproximación de diferencia de tiempo de reflujo adecuada: ( 4) En consecuencia, la fórmula del caudal del fluido se puede expresar de la siguiente manera: ( 5) （ 6) Por tipo ( 5) Conozca la precisión de la medida del tiempo de transmisión ultrasónica a lo largo de la corriente ascendente que afecta directamente la precisión de la medición de la velocidad y el rango de medición. 2 el diseño del hardware del sistema diagrama de la estructura del hardware del sistema como se muestra en la figura 2. Figura 2 sistema el hardware del sistema incluye principalmente la estructura del hardware del módulo de fuente de alimentación, módulo transceptor de señal, un módulo de procesamiento de señal, módulo de medición de chip de temporización, módulo de microprocesador MSP430F1612 y módulo de adquisición de datos del sistema. La siguiente simple introducción varios diseño de circuito del módulo importante. 2. 1 diseño del circuito del módulo de procesamiento de señal como se muestra en la figura 2 la estructura del hardware del sistema, el módulo de procesamiento de señal incluye amplificador primario, amplificador de ganancia controlable secundario, filtro de paso de banda, rectificador de media onda y umbral es de cinco enlaces. Incluyendo amplificador y filtro de paso de banda se eligen amplificador operacional OPA2725 para construir, circuito rectificador de media onda está compuesto por diodos y resistencias, amplificador de ganancia controlable secundario por el amplificador de ganancia controlado por voltaje VCA822, estos cuatro circuitos de enlace son simples, por lo que el artículo introduce principalmente la estructura específica del circuito de comparación de valor umbral. El circuito de comparación de umbral, como se muestra en la figura 3, utiliza el chip comparador Ana LogDevices AD8611, con un retardo de propagación de 4 ns. Cuando la amplitud de la señal de entrada es superior a la de referencia, la salida QA emite un nivel bajo. Por lo tanto, para procesar la señal ultrasónica, se añade un nivel de referencia al puerto de entrada, lo que permite emitir una señal de onda cuadrada tras una serie de comparaciones. El tiempo de llegada de la señal ultrasónica, a lo largo del tiempo de subida o bajada, es necesario para el nivel de referencia del comparador proporcionado por el circuito de umbral. El circuito de umbral está formado por un amplificador de instrumentación y un amplificador operacional combinados. El amplificador de instrumentación de alta precisión IN114, para su ganancia, utiliza el amplificador operacional de alta velocidad OPA2604. El amplificador operacional realimenta el voltaje de salida IN114 al voltaje de referencia IN114. Figura 3 Circuito de comparación de umbral 2. El diseño del circuito del módulo de medición de 2 chips de reloj de la señal de onda cuadrada se obtiene mediante el módulo de procesamiento de señal después de que la señal contiene el sistema necesita registrar el tiempo, registrar con precisión el punto de tiempo para que el microprocesador realice un análisis posterior, la evaluación y el cálculo es la parte clave del sistema de medición de flujo. Por lo tanto, debe seleccionar un chip de temporización de alta precisión y respuesta rápida. Este artículo selecciona el chip de medición de tiempo TDC GP2 de alta precisión para realizar la temporización, TDC - GP2 con generador de pulsos de alta velocidad, señal de parada puede hacer y control de reloj y el módulo de función hace que pueda satisfacer el requisito del medidor de flujo ultrasónico para medir varios aspectos. Debido a que el TDC - se necesita aquí GP2 para medir el borde de las señales de onda cuadrada, incluyendo el ascenso y la caída, por lo que necesita dos piezas de TDC - chip de tiempo GP2 para realizar la medición de tiempo, un TDC - GP2 a lo largo del disparador se establece para ascender, otro se establece para descender a lo largo del disparador, las señales de onda cuadrada se midieron antes de que tres subieran a lo largo del tiempo y los primeros tres cayeran a lo largo del tiempo. El diseño del circuito de aplicación como se muestra en la figura 4. La figura 4 anterior muestra todo el chip del circuito de medición de tiempo que hay en este artículo, puede consultarme sobre la selección del medidor de flujo de fábrica, cotización, etc.

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