超声污水流量测量的数学建模及影响因素分析

基于超声波多普勒效应的原理通过建立多普勒法测量污水的数学模型,全面分析推导了超声波发射、接受过程中的传导公式,实现了测量多普勒频移来获得了流速^([1])、流量的数学公式。在研究多普勒法超声波传输理论的基础上,根据声波动方程的推导分析了超声波信号在介质中的传播衰减特性,得到超声信号的传播衰减特性与介质密度、介质粘度、颗粒尺寸大小和超声波频率有关。通过使用MATLAB软件对超声波在污水模拟介质中衰减进行数值模拟仿真知道,污水的颗粒尺寸、密度和测量使用的超声波频率对超声波回波幅值有重要的影响,很好的印证了理论研究结果。     

超声波热量表的系统原理与系统结构

超声波热量表是通过超声波的方法测量流量及显示水流经热交换系统所释放或吸收热能量的仪表。通过对两个物理量——流经表的水流量和进出口的温度差异进行的计算,表明超声波热量表与过去通用的水表、电表相比具有更高的技术性能和更精确的测量结果。如今超声波热量表在许多工厂和住房供暖系统中得到了成功的应用。介绍了超声波热量表的系统原理和系统结构。     

基于温度补偿的超声波倒车测距系统的设计

设计了基于温度补偿的超声波倒车测距系统.该系统通过温度补偿方法解决了环境温度对超声波传播速度的影响,提高了系统的测量精度,并能显示、语音播报车后与障碍物之间的距离,让司机能够视听结合,更加体现人性化.     

基于MSP430和TDC-GP2的超声波热量表设计

热量表是用于测量热交换系统所释放热量的仪表,本文设计的超声波热量表基于M430F4152单片机,使用TDC-GP2芯片设计温度流量测量系统,并配有M-Bus通讯总线接口用于远程抄表收费和管理。本文对整个设计的硬件构成、系统热量计算原理和需要注意的问题等方面进行了讨论。     

利用超声波检测流量的高精度系统

讨论了超声波在流体内传播过程中流速补偿问题，建立了流量测量的数学模型，并给出测量系统的结构框图。针对超声检测流量中的流场分布情况，采用高电压窄脉冲信号触发超声波发射电路、高频振荡计数与相敏检波相结合的高精度在线检测方法提高测量的精度，并利用系统内存储的测量环境数据和实际测量时的温度对测量结果进行补偿，保证测量的稳定性；分析了测量误差来源以及消除误差的方法。     

基于声弹性效应的钢轨应力检测方法

针对超声波声速随钢轨应力变化而改变的特征,采用测量时间差的方法获得速度信息,设计开发了基于FPGA和USB接口的超声波传播时间精确测量系统.通过巴特沃斯低通运算去除信号中的噪声,基于互相关算法得到了超声波的传播时间差,并通过三次样条插值方法提高了时间差的测量分辨率.基于钢轨拉压实验平台,测量了不同应力状态下超声波在钢轨中的传播时间,获得了超声波在钢轨中的声弹性常数.实验表明:在钢轨中超声波的传播速度随应力的改变成线性变化,通过测量钢轨中超声波的传播速度,结合温度补偿算法,可实现钢轨应力的实时在线监测.     

基于TDOA的超声波测距误差分析与改进

基于TDOA的超声波测距模型认为距离为声波的速度与时间差之积,忽略了温度等因素对速度的影响,此外,系统计时的误差影响了时间差测量,导致测距精度不高.分析了基于TDOA原理的超声波测距系统误差的主要来源,建立模型,通过实验对温度、距离衰减及时间差测量进行补偿,利用超声波反射特性对障碍物进行测距,并利用多探头在一定程度上削...     

超声波检测技术在工业测量中的应用

为了使人们对超声波测量有一个概括性的了解,本文简单综述了超声波检测技术在工业测量上的应用,介绍了超声波在测量声速、厚度、衰减系数、液位、流量、温度等方面的应用,并指出了超声波测量的研究方向。     

基于时差法的气体超声波流量计的设计

本文介绍了便携式时差法气体超声波流量计系统的设计过程。该系统硬件采用DSP进行控制,实现超声波信号采集、数字信号处理等功能,利用时差法结合数字信号处理技术对超声波信号进行处理,在信噪比较高的情况下,实现了对气体流量的高精度和高灵敏度测量,为超声波流量测量技术在工业生产中的应用打下了良好的基础。     

超声波自动测温技术

超声波测温是近40年发展起来的一种新型的测温技术，其理论基础是超声波传播速度与介质温度有确定关系．目前的超声测温计存在着自动化程度低、在线检测困难以及测量精度差等缺点．给出了一种以热处理温度为3000℃的优质石墨棒作为测温介质、采用基于超声波脉冲技术的零点回鸣法测量声速、并通过微机控制自动跟踪测量温度的超声波测温系统．实验结果和理论分析表明该测温系统工作稳定，具备长期自动跟踪测温能力，系统声时测量分辨率可达0．2μs．     

基于超声波技术的流量检测仪

本文针对安装方便,维护量小,适用量程范围广,无接触测量等具体要求,提出基于超声波技术的流量检测装置,阐述了流量检测原理与应用,并介绍了系统的硬件组成以及其关键技术的实现。结果表明本系统在实际液体流量测量中是方便、可靠、有效的。     

超声波液位监测装置的研制

介绍了利用超声波传感器测量液位,采用脉冲回波法实现精确的液位测量,井通过温度补偿减小温度对超声波声速的影响。给出了系统构成框图、电路原理、软件流程,并提出了一些抗干扰措施。     

地源热泵系统参数测量与误差补偿方法研究

针对现有地源热泵系统的监测数据不准确的问题,提出了一种针对地源热泵系统供回水温度和流量测量的误差补偿方法。首先搭建了一套地源热泵监测系统,实时获取地源侧、热泵机组和用户侧的供、回水温度和流量等数据,然后分析了影响温度和流量测量精度的主要因素,最后对温度传感器的零点漂移和温度系数进行标定,并对超声波传输速度和管道流体速度误差进行补偿。实验结果表明,该方法能够准确获得地源热泵系统运行参数,温度误差不超过0.2℃,流量误差不超过1.3%,可以为地源热泵系统远程监测提供数据支撑和经验储备。     

高精度超声波流量计的研制

介绍了时差法超声波流量传感器的测量原理,流量计系统的硬件组成及软件流程,并提出了几种提高系统测量精度的方法。     

气体对于超声波流量计影响及其修正的实验研究

超声波流量计在测量液体流量时,往往要求管内是充满状态,但在实际应用中,常常出现液体中含有气体,从而造成测量偏差。为了能够修正该偏差,提出了多传感器组合使用,进行修正的方法。对管道中充满液体时,使用FDT—21超声波手持流量计进行流量标定;在含有气体状态下,使用38 k Hz的超声波发射及接收装置,测量不同含气量研究不同安装方式对于含气流量的测量影响,从而实现含气状态下水平管道中流量的修正。结果表明:水平管道液体流动时,含气会对超声波流量计测量结果造成误差,通过适当的修正方法可实现超声波流量计流量的测量,偏差大约在2%左右。     

简易的超声波测距系统

根据超声波的传播特性,采用555电路产生40 kHz正弦波驱动超声波换能器,通过单片机适时控制外围电路,对超声波在空气中的传播时间进行测量,从而设计了超声波测距系统.本文详细的阐述了超声波测距系统的构成,电路原理,程序设计及温度补偿.     

基于CPLD的时差法在小管径流量测量中的应用

基于小管径流量检测,采用高性能CPLD,实现了一种新的测量超声波渡越时间的方法。实验结果表明,应用CPLD技术可以显著地提高测时精度,简化电路的设计,提高了系统的稳定性和抗干扰能力,从而提高对流量的测量精度。     

基于AT45DB041超声波传感阵列的建筑材料强度测量系统

针对传统的钢筋混凝土结构强度检测系统存在测量方式复杂,误差较大的问题。提出了一种基于AT45DB041超声波传感阵列的建筑材料强度测量系统设计方法,系统通过设计基于传感器阵列的建筑信号采集硬件模块对建筑材料超声波回波进行采集,软件设计中,采集钢筋混凝土结构超声波信息参数,设计抗干扰算法,通过横向和纵向的检测参数弥补误差,计算建筑材料强度性能。系统测试结果表明,该系统提高了钢筋混凝土结构强度性能测量的准确性。     

一种基于物联网的超声流量测量及实验标定

为解决智慧城市建设中的城市管网水流量监测及调蓄任务,通过设计一种基于物联网的水流速流量测量仪,包括超声波多普勒流速探头(带温度修正)、蓄电池及充电部分(电量监测)、通用无线分组业务(general packet radio service,GPRS)模组、接口按键、液晶显示屏、扩展串行接口、STM32F103主控制器,实现了对水流速流量测量,并通过物联网将测量结果同步到云端服务器,同时通过网页端还可查看节点实时和历史流速、流量、液位数据.结果表明:三者测量数据相互印证,误差在3％以内.可见本测量仪检测精准且自动化程度高.     

基于单片机的超声波倒车雷达系统设计

利用超声波测距原理,出于低成本、高精度的目的,提出了一种基于单片机的汽车泊车防撞预警装置。本装置根据超声波发射信号及接收信号,自动判断与障碍物之间的距离,并实时显示及报警。主要由超声波收发模块、温度测量模块、报警显示模块及单片机控制模块组成。测试结果显示该系统测量精度误差为1cm,测量距离为0.1m到2m,该系统达到了较高的控制精度,硬件电路简单,工作可靠,有良好的测量精度和灵敏度。