超声波流速测量系统.doc

...wd...
...wd...
波测量仪可以实现很高的测量准确度。与传统的涡轮式仪表不同，它没有移动的元件，因此几乎不需要维修。而且，它也不会阻挡或者减慢管道中气体或者液体的流动。它能够准确地测量液态石油气产品的宽频，而不需像机械型技术那样得到验证。高灵敏度使其可以检测到管道中的任何泄漏，并可以测量和补充各种会影响监护运输领域中的测量准确度的变量。 亚洲和中东市场增长最大 亚洲和中东地区超声波流量计的增长将会是最大的。中国和印度将会在根底设施和新工厂上大举投资。中国能源缺乏，为了寻找推动经济快速开展的能源，将会对其石油和天然气根底设施进展改造，并建立连接俄罗斯及其它地区供油商的管道。而由于中东地区在石油和天然气生产中的地位，这一地区将仍然是超声波流量计供给商的沃土。这一地区亦将在数个大型发电及海水淡化厂上进展投资。相比之下，北美市场的增长则显得相对平淡，但由于这一地区在石油和天然气根底设施及工业自动化上的投资，北美市场将仍然具有可观的增长。
...wd...
...wd...
...wd...

随着石油和天然气工业的强势增长，以及行业对于现场设备技术的逐步承受，%的复合年增长率(CAGR)增长。ARC Advisory Group最近的一份报告指出，，。
亚洲和中东市场增长最大 ，亚洲和中东地区超声波流量计的增长将会是最大的。中国和印度将会在根底设施和新工厂上大举投资。中国能源缺乏，为了寻找推动经济快速开展的能源，将会对其石油和天然气根底设施进展改造，并建立连接俄罗斯及其它地区供油商的管道。而由于中东地区在石油和天然气生产中的地位，这一地区将仍然是超声波流量计供给商的沃土。这一地区亦将在数个大型发电及海水淡化厂上进展投资。相比之下，北美市场的增长则显得相对平淡，但由于这一地区在石油和天然气根底设施及工业自动化上的投资，北美市场将仍然具有可观的增长。

本课题的任务是应用时差法测量流量。确立了系统的整体方案，在此根底上进展试验、调试，验证和改良设计方案。主要内容如下：
〔1〕确立了系统的整体方案，这主要是在查阅国外流量计产品根本性能以及分析超声波流量计根本原理和工程指标的根底上，确立了系统以DSP为信号处理核心，并采用相关算法来计算流速的改良时差法方案；
〔2〕硬件电路设计：CPLD采样控制系统；
〔3〕程序设计，应用CCS软件，在DSP最小系统上实现相关算法程序设计，进展实验测试。
...wd...
...wd...
...wd...
2超声波流量计设计方案及分析

超声波技术应用于流量测量主要依据是：当超声波入射到流体后，在流体中传播的超声波就会载有流体流速的信息。超声波流量计对信号的发生、传播及检测有着各种不同的设置方法，从而构成了不同原理的超声流量计，其大致可分为传播速度差法〔包括：时差法、相位差法、频差法〕，多普勒法，相关法等等。

超声流量测量技术的根本原理是利用超声波在流体中传播时所载流体的流速信息来测量流体流量的。超声波流量计一般由超声波换能器、电子线路及流量显示和累积系统三局部组成。超声波换能器将电能转换为超声波能量，将其发射并穿过被测流体，接收换能器接收到超声波信号，经电子线路放大并转换为代表流量的电信号，供显示和积算，这样就实现了流量的检测显示。

传播速度差法是根据超声波在流动的流体中，顺流及逆流传播时的速度之差与被测流体流速之间的关系来求流速或流量的方法。按其所测的物理量的不同，传播速度差法又可分为(直接)时差法、相位差法和频差法