工业超声波流量计体系原理
超声波流量计是容积式流量计,用于丈量液体、气体或蒸汽的流量。它们常用于油气、制药、食品饮料职业。流量计运用飞翔时刻或多普勒技能丈量流量。
选用飞翔时刻原理的流量计有一对或多对传感器。丈量超声波沿两个方向的发射时刻,由此便可核算流量。这种技能一般需求相对纯洁的介质,颗粒量应小于5%。它能够完结优于1%的精度。
选用多普勒办法时,超声压力波被流体中的运动颗粒反射。这些颗粒的速度在回波信号中发生一个多普勒偏移,由此便可确认流量。在实践运用中,这种丈量办法的精度一般不超越3%。
超声波流量计包含电源、传感器鼓励、信号调度、模数转转器、处理器、显示屏、键盘和多种通讯选项(如4 mA至20 mA、HART、RS-485、无线等)。
工业超声波流量计体系规划考虑和首要应战
本解决方案攻略要点重视根据飞翔时刻原理的超声波流量计。下面的信号链最适合要求较高功能的运用,尤其是具有多对传感器的运用。除了需求完结较高丈量精度以外,这些规划常常还有适当严厉的空间约束。
液体超声波流量计常用1 MHz超声波频率。体系精度与上游和下流飞翔时刻丈量的精度直接相关。因而,一般运用FPGA来操控发射和接纳脉冲的时序。此外,有必要认真对待发射和接纳信号途径推迟的任何或许误差。
另一个重要方面是接纳信号链需求高增益。此增益需求动态可调以习惯不同的活动条件和管道尺度,典型规模是60 dB或更高,因而需求低噪声的接纳信号链途径。
传感器鼓励能够是开/关式,或许波形发生器。波形发生器一般会添加本钱和复杂度,但用户能够更好地操控输出信号,完结更精确、更鲁棒的流量计规划。
信号处理需求很多滤波和FFT剖析以确认接纳信号的精确时刻戳,这能够运用DSP处理器完结,它还能支撑所需的接口协议。
Main Singnal Chain
主信号链