O projeto do método de escala do medidor de vazão ultrassônico de diferença de tempo

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Para medidores de vazão ultrassônicos de diferença de tempo, a medição precisa do tempo de transmissão ultrassônica é a chave para melhorar a precisão da medição e na corrente quando a precisão da medição do chip atingiu o nível ps, com base em melhorar a precisão da medição da chave reside no julgamento preciso dos tempos de chegada das ondas ultrassônicas. A forma de onda do sinal ultrassônico é particularmente crítica para avaliar com precisão o tempo de chegada do ultrassom. Nessa condição, este artigo projetou um método de medidor de vazão ultrassônico por diferença de tempo e apresenta seu projeto de circuito de realização de hardware. 1 O princípio de medição do método de diferença de tempo é baseado no tempo de transmissão ultrassônica a jusante e a montante no fluido e na relação entre a velocidade do fluxo do corpo para encontrar o método da velocidade do fluxo. Sua essência é a velocidade ultrassônica no fluido sob a influência do fluxo de fluido, medida a jusante e a montante do tempo será diferente, portanto, a diferença de tempo pode ser calculada de acordo com a velocidade do fluido medida e o fluxo do fluido também pode ser calculado. Seu diagrama de princípio é mostrado na Figura 1: transdutor de corrente e ângulo a jusante em relação à instalação do eixo do tubo para & theta;, o diâmetro do tubo D, a distância linear dos dois transdutores L, a velocidade do fluido v. Figura 1 Método de diferença de tempo, o princípio de funcionamento da medição do medidor de vazão ultrassônico, o transdutor de fluxo e o transdutor a jusante emitem ultrassom alternadamente como recepção e extremidade. C e a velocidade de transmissão ultrassônica c0 é o componente real da velocidade do som do fluido na direção do canal vcosθ E: c0 = c± vcosθ （ 1) Neste ponto, o tempo de viagem de corrente adequado da seguinte forma: ( 2) Por tipo disponível na diferença de tempo de refluxo é: ( 3) Devido ao medidor de vazão ultrassônico zui geral pode fluir a velocidade de 10 m/s, e a velocidade do som no fluido é de cerca de 1500 m/s, é muito maior do que a velocidade do fluido, então pode obter a aproximação adequada da diferença de tempo de refluxo é: ( 4) Consequentemente, a fórmula da taxa de fluxo do fluido pode ser expressa da seguinte forma: ( 5) （ 6) Por tipo ( 5) Saiba que a precisão da medida do tempo de transmissão ultrassônica ao longo do montante afeta diretamente a precisão da medição de velocidade e a faixa de medição. 2. O projeto do hardware do sistema, diagrama da estrutura do hardware do sistema, conforme mostrado na figura 2. Figura 2. O hardware do sistema inclui principalmente a estrutura de hardware do módulo de fonte de alimentação, módulo transceptor de sinal, módulo de processamento de sinal, módulo de medição de chip de temporização, módulo microprocessador MSP430F1612 e módulo de aquisição de dados do sistema. A seguir, uma introdução simples a vários projetos de circuitos de módulos importantes. 2. 1. O projeto do circuito do módulo de processamento de sinal, conforme mostrado na figura 2. A estrutura do hardware do sistema. O módulo de processamento de sinal inclui um amplificador primário, um amplificador de ganho controlável secundário, um filtro passa-banda, um retificador de meia onda e um limiar de cinco links. Incluindo o amplificador e o filtro passa-banda, o amplificador operacional OPA2725 é escolhido para ser construído. O circuito retificador de meia onda é composto por diodos e resistores, e o amplificador de ganho controlável secundário é o amplificador de ganho controlado por tensão VCA822. Esses quatro links são simples, portanto, o artigo apresenta principalmente a estrutura específica do circuito de comparação de valores de limiar. O circuito de comparação de limiares, conforme mostrado na Figura 3, utiliza o chip comparador Ana LogDevices AD8611, com atraso de propagação de 4 ns. Quando a amplitude do sinal de entrada é maior que a referência em tempos normais, a saída QA, e o nível de saída QA, em tempos normais, é menor que a referência. Portanto, para processar o sinal ultrassônico recebido na porta de entrada, além de um nível de referência, é possível emitir um sinal de onda quadrada após uma série de comparações. O sinal de onda quadrada, ao longo do tempo de subida ou descida, corresponde ao tempo de chegada do sinal ultrassônico. O nível de referência do comparador é necessário para o circuito de limiar. O circuito de limiar é formado por uma combinação de amplificador de instrumentação e amplificador operacional, amplificador de instrumentação para amplificador de instrumentação de alta precisão IN114, cujo ganho é o amplificador operacional para o amplificador operacional de alta velocidade OPA2604, e a tensão de saída IN114 segue o caminho de feedback para a tensão de referência IN114. Figura 3 Circuito de comparação de limiares 2. O projeto do circuito do módulo de medição do chip de relógio 2 do sinal de onda quadrada é obtido pelo módulo de processamento de sinal após o sinal conter o sistema que precisa registrar o tempo, registrar com precisão o ponto de tempo para o microprocessador realizar análises, julgamentos e cálculos adicionais, sendo a parte principal do sistema de medição de vazão. Portanto, você deve selecionar um chip de temporização de alta precisão e resposta rápida. Este artigo seleciona o chip GP2 de medição de tempo de alta precisão TDC para realizar a temporização. O TDC GP2 possui um gerador de pulsos de alta velocidade, o sinal de parada pode ser controlado por um relógio e o módulo de função permite que ele atenda aos requisitos do medidor de vazão ultrassônico para medir vários aspectos. Devido ao TDC GP2, é necessário medir a borda dos sinais de onda quadrada, incluindo a subida e a descida. Portanto, são necessárias duas peças do chip GP2 de tempo TDC para realizar a medição de tempo: um TDC GP2 ao longo do gatilho é configurado para subir e outro para cair ao longo do gatilho. Os sinais de onda quadrada foram medidos antes de três subirem ao longo do tempo e os três primeiros caírem ao longo do tempo. O projeto do circuito de aplicação é mostrado na figura 4. O chip do circuito de medição de tempo da Figura 4 acima é tudo o que há neste artigo. Sinta-se à vontade para me perguntar sobre a seleção do medidor de vazão de fábrica, cotação, etc.

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