基于SOPC的超聲波流量計的研制.pdf

1、目前，流量計在化工、冶金、石油輸送、天然氣輸送、民用水表、民用燃氣等方面都有廣泛的應用。而超聲波流量計是在超聲波技術發(fā)展到一定程度之后才得以應用在實際生產場合的一種新型的流量測量技術，論文在借鑒了目前的SOPC(System On Programmable Chip)技術的基礎上，通過吸收國內外先進的超聲波流量測量技術，采用交叉聲路時差法的測量原理，設計了一款基于SOPC技術的氣體超聲波流量計，流速的測量范圍為5-350m3/h，測量的

2、精度可達±2％，重復性可達1％。 該流量計在軟硬件的設計方面具有以下特點： 通過采用SOPC技術，實現了軟硬件的協同設計，最大限度的利用了現有的IP核進行系統設計，并自行設計了系統所需的功能IP模塊，通過總線成功的實現了通信，簡化了外部硬件電路的設計，減少了外部噪聲的干擾，提高了系統的可靠性。 通過采用與換能器匹配良好的發(fā)射接收電路，極大的提高了收發(fā)電路的工作性能；又通過設計合理的程控放大電路，擴大了放大電路的動

3、態(tài)范圍；并通過采用帶通濾波電路、門限比較電路、高速數據采集電路以及相應的數字信號處理技術來減小外部噪聲干擾。通過軟件算法對流速修正系數進行自動修正以減小誤差，提高了系統的性能。 通過采用延遲窗口接收技術，減小了干擾脈沖對測量結果的影響；另外，通過采用脈沖寬度檢測技術來識別接收信號，提高了系統的穩(wěn)定性，并通過使用VC++編寫了上位機通信程序，實現對流量的實時監(jiān)控。 現場測試表明，系統運行穩(wěn)定，測量精度在較寬的測量范圍內達到