超声波气体流量计收发电路及流量积算显示模块设计

摘要

近年来，随着国民经济的发展，流量测量在工业、农业以及人们的日常生活中起着越来越重要的作用。超声波气体流量计是一种利用声学原理工作的新型流量测量仪表，与传统流量计（如孔板、涡轮流量计等）相比，它具有无可动部件，压损小，测量准确度几乎不受介质温度、压力影响等优点，尤其是在大管径流量测量方面，其优越性更加明显。它广泛应用于石油、天然气、冶金、化工等行业中。本课题通过充分的调研并查阅大量的国内外相关资料以及对国内外各种流量计进行分析比较，选用时差法测量原理，研制国内先进水平的多声道超声波气体流量计。
　　首先介绍时差法超声波气体流量计的工作原理，超声波传感器的特性，超声波信号检测及测量控制原理，多声道测量算法。简述多声道超声波气体流量计的总体设计，介绍系统硬件电路设计。接着，着重介绍超声波气体流量计的前端硬件电路设计，超声波换能器的驱动电路设计，超声波原始信号的接收电路设计，信号的放大滤波电路设计，多声道接收控制电路设计及系统电源电路设计。紧接着，介绍系统中流量显示模块设计，键盘电路设计，流量计量算法。最后对本系统在现场调试实验获得的数据进行分析，得出结论，并对后续的研发工作提出建议。
　　通过现场调试实验及实验数据分析，结果表明本系统测量精度达到预期要求，系统工作稳定。流量计量显示界面友好，键盘操作方便。

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第一章 绪 论

1.1 课题研究背景及意义

1.2 超声波气体流量计发展及现状

1.3 本文的内容及目标

第二章 超声波气体流量计测量原理

2.1 超声波介绍

2.2 超声波换能器介绍

2.3 时差法测量原理

2.4 多声道测量原理

第三章 超声波气体流量计系统总体设计

3.1 超声波气体流量计系统概述

3.2 系统硬件电路总体设计

第四章 超声波气体流量计前端硬件电路设计

4.1 超声波换能器驱动电路设计

4.2 原始信号处理电路设计

4.3 多声道电路设计

4.4 电源电路设计

第五章 超声波气体流量计显示模块设计

5.1 LCD硬件电路介绍

5.2 LCD与微处理器接口

5.3键盘电路

5.4 LCD驱动程序设计

5.5流量计算和显示

第六章 现场调试数据分析

6.1 数据分析

6.2 结论与改进

第七章 总结与展望

致谢

参考文献

附 录

个人简历与发表文章