制。超声波信号经过放大处理后，需要准确的检测出来，在检测控制电路设计中用高速高可靠性的代替分立器件控制。为了提高抗干扰能力，采用信号过伏作为有效信号，同时增加过伏信号作为测量信号有效性判断的依据，另外，在软件中也设置了传播时间的上下限，在这个范围内的测量结果才会送给流量计主机进行流量计算。为了避免模拟信号和数字控制信号互相干扰以及传感器的发射信号对接收信号的影响，将流量变送器电源进行分离，给单片机和逻辑控制部分单独使用组电源，和信号处理部分电源分离，这样可以很好地隔离信号通过电源的干扰。驱动板上的传感器切换电路也做了相应改进，使传感器的发射和接收电路完全隔离，消除了发射信号对接收的影响。由于在本设计中采用了先进的设计思想和高性能的器件，实验测量结果显示，经过改进后的流量计工作稳定可靠使用方便，通过对测量误差的分析以及对测量精度的计算说明超声波流量计的测量精度和其它技术指标均达到了设计要求。致谢本文是在指导老师邹的亲切关怀和精心指导下完成的，指导老师严谨的治学作风和开阔的研究视野给我留下了深刻的印象，作者谨在此向指导老师表示崇高的敬意和衷心的感谢。同时，感谢宋耿老师在课题完成中给予的关心和支持以及教研室老师领导和同学们的支持，在此谨向他们表示深深的谢意。最后，特别地感谢所有支持我完成此项工作并为此做出奉献的人们。参考文献应崇福超声学北京科学出版社，鲍伯,郑士杰水下电声测量北京国防工业出版社，乌立克,洪申工程水声原理北京国防工业出版社，丁明芳电感侧电容回路及应用北京中国科学技术大学出版，陈桂生超声换能器设计北京海洋出版社，张福学传感器应用及其电路精选北京电子工业出版社，余瑞芬传感器原理北京航空工业出版社，冯英传感器电路与制作成都成都科技大学出版社，吴东鑫新型实用传感器应用指南北京电子工业出版社，何希才新型实用电子电路北京电子工业出版社，童诗白,华成英模拟电子技术基础北京高等教育出版社，孙长柏,吴玉玉频差式超声波管道流量计工业仪表与自动化装置郝榕型堰式明渠流量计工业仪表与自动化装置王文舜电脑流量测控仪的设计工业仪表与自动化装置许军以单片机为核心的测频系统测量误差工业仪表与自动化装置周智仁,于子捷智能流量计的研制工业仪表与自动化装置吕汉兴,等多声道超声多普勒流量计工业仪表与自动化装置严成义测量系统的噪声与干扰仪表技术刘存,魏永广超声多普勒测流方法及其信号处理仪器仪表与分析监测刘存,魏永广时差法流量测量的温度补偿仪器仪表与分析监测赵景波,王臣业电路设计基础与工程范例北京清华大学出版社，边春远,王志强单片机应用开发实用子程序北京人民邮电出版社出版，林伸茂单片机彻底研究经验篇北京中国电力出版社，汪晴超声波液体流量计的二合前置预处理第七五研究所吴卫玲,宋喜报基于超声波原理的流量计的设计及软件实现实用测试技术罗文毅,俞林智能化超声波液体流量计的研制仪器仪表与装置可用式表示超声波波流量计是利用多普勒效应,它是利用超声波在有悬浮颗粒或有气泡的流体的传播过程中由于悬浮颗粒或气泡的反射使其发生频移的多普勒效应来测量的，它只适用于含有杂质颗粒或气泡的场合。当发计和应用空间滤波器的超生波流量计等，应用最广泛的是种利用多普勒效应的多谱勒超生波流量计，另种是利用超声波在流体中顺逆流传播速度变化来测量流速而计算出流量的流量计。多普勒超生波流量计多普勒这些流量计的测量范围精度都较低，般用于精度要求不高流速较低且流量较小的场合，远远达不到诸多供水系统的要求，而利用超声波测量原理来测量流量能达到较高的精度。超声波流量计超声波流量计有相关超声波流量上层极薄的反光镜片，叶轮在水流或气流的推动下转动周，光纤的传输光反射次，接受端经光电转换后产生个电脉冲信号，检测电路检测并计算出转速，最后计算出流速，但流体中有杂质时会影响测量的精度。实践证明，但这种流量计要求测量场所不能有强的电磁干扰，传感器表面不能有气泡或油污，否则会影响检测精度。光电式流速传感器由光源光敏元件光纤带反光镜片的叶轮转轴测量框架和测杆等组成，叶轮的个叶片边缘贴磁力线，故在电极两端产生感应电动势，该电动势通过引线传送到检测仪表，当传感器的结构磁芯和激励电源确定后，磁感应强度即为定值，电极间的距离也固定。因此，水流动时产生的电动势与流速成线性关系，计算出流速的转速，计算出流速，这种流量计测量出的流速范围较小，精度也不高。电磁式流速传感器是利用导体在磁场中做切割磁力线运动时，导体上产生感应电动势。水是导体，当水流垂直于电极方向运动时，由于水流切割磁芯顶端的轴承和测杆等构成，当旋浆置于待测水中时，浆叶的迎水面和背水面的流速不同，故在水流方向产生压差，所产生的推力使旋浆转动。流体的流速与单位时间内旋浆的转速接近线性关系，在控制电路的的作用下，可定时记录旋浆半圆形翼构成,半圆形翼叶片在水流的冲击下使转轴旋转，转子的转速与流体的流速成正比，由计数电路测得转子的计数值，计量出流体的流速，但是，这种流量计的精度不高。电阻式旋浆流数传感器由旋浆电极转轴工业自动化上的投资，北美市场将仍然具有可观的增长。常用流量计类型和性能比较目前的流量计有机械式电阻式电磁式光电式等类型,。机械式流量计如使用萨卧纽斯是由三个圆形平板和两组在石油和天然气生产中的地位，这地区将仍然是超声波流量计供应商的沃土。这地区亦将在数个大型发电及海水淡化厂上进行投资。相比之下，北美市场的增长则显得相对平淡，但由于这地区在石油和天然气基础设施及工在石油和天然超声波流量计的发展趋势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接受，超声波流量计的全球市场总额将在今后年内以的复合年增长率增长。最近的份报告指出，年该市场总值为亿美元，到年将超过亿美元。超声波流量计正在快速发展成为流量测量领域，尤其是计量碳氢化合物的首选。这份名为世界超声波流量计前景展望的主要作者自动化分析师表示尽管超声波流量测量技术的出现已经有数十年了，其应用范围却非常小。而随着用户逐渐认识到超声波流量计的众多优点，包括高精确度无阻碍测量以及较低的总体拥有成本等，这情况将逐渐改观。在石油和天然气领域快速普及最近几年超声波流量计市场的切增长，几乎都是由于这种产品在石油和天然气领域销量的增加而带来的超声波流量计在这领域的销量比起以前将近翻了倍。由于监护运输标准的推广，天然气的监护运输市场已经基本成形。在年到年间，监护运输量增加了三倍多，而这领域占超声波流量计销售的。只有液体碳氢化合物监护运输的和标准在行业内得到推广，超声波流量计才能在这个领域普及。超声波流量计具有高精确度和低总体拥有成本不论是从技术上还是从经济上看，超声波测量仪器都是流量测量的理想选择。通过多光束和数字信号处理，超声波测量仪可以实现很高的测量精确度。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。中国和印度将会在基础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发展的能源，将会对其石油和天然气基础设施进行改造，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，这地区将仍然是超声波流量计供应商的沃土。这地区亦将在数个大型发电及海水淡化厂上进行投资。相比之下，北美市场的增长则显得相对平淡，但由于这地区在石油和天然气基础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。常用流量计类型和性能比较目前