基于TMS320C6748和XC6SLX16的超声多普勒流量计的设计

介绍了基于TMS320C6748和XC6SLX16低功耗硬件平台,利用超声多普勒原理实现对明渠流体流量的测量的方法。采用一个发射和一个接收的传感器组合成超声波回路信号。硬件电路实现信号的发射以及反射回来的超声信号的接收、数据的传输、数据的处理等。硬件电路架构中XC6SLX16用于信号的发射、接收和采集等控制。TMS320C6748主要实现信号的处理,从中获得接收到的信号频移量,从而获得速度信息。最后通过压力传感器获得的当前水位的高度信息,从而获得横截面积信息,并算出流量值。     

超声多普勒流速仪的研制(上)

一、对超声多普勒流速讯号的正确估算是仪器研制的基础与设计依据应用超声技术与多普勒原理来测量流速的方式,对多普勒回波讯号的认识与估算,涉及仪器主要参数的确定与所采取的技术路线的正确与否是研制仪器的基础与设计依据。 (一)、回波讯号的特征: 应用超声多普勒效应来测量流速,多普勒讯号的传递主要是通过流体中悬浮微粒对超声波的散射作用来实现的。因为超声波发射声束与接收声束不     

基于FPGA的多声路超声波流量计设计与实现

利用现场可编程门阵列(FPGA)的灵活配置功能及丰富高速的硬件逻辑资源,设计并实现了时差法多声波超声波流量计。介绍了超声波流量计测量原理与方法,给出系统硬件设计方案,包括FPGA内部逻辑设计及外围电路设计,同时给出了超声波换能器发射、接收电路及收发换能器自动切换电路的原理,完成了主控流程的软件设计,实现了多声路超声波高压脉冲发射、回波信号自动增益控制、传播时间的高速测量等,所研制的多声路超声波流量计具有扩展性好、精度高、测量距离远等特点。     

超声多普勒流速仪二次仪表

一、前言超声多普勒流速仪是利用超声波的多普勒效应来测量流体的流速。其二次仪表是利用单片来进行信号的处理、计算、存贮,并显示输出流速值。还可通过输出接口把测量的结果打印输出,或通过Rs-232C接口与其它计算机进行数据传输。     

新型测流缆道信号接收器的研制

在缆道测流的动力调速系统中,由于交流变频电路产生的噪音,对高频无线电接收发射系统影响很大,使操控人员很难辨别接收到的流速信号。为解决此问题研制了一套直流信号接收系统,介绍了系统的各部件安装方法、信号接收原理以及调试过程。经过多次水下实验、安装调试,排除了各种干扰故障,有效解决了由变频电路产生的高次谐波对信号系统高频发射接收电路产生的严重干扰,整个系统具有便于操作和维修的优点。     

智能铅鱼水文信息测量系统的研制

针对目前铅鱼挂载的水下测量装置功耗高、铅鱼上流速仪无法测量水流流向和确定铅鱼位置,以及水文缆道人工测深精度不高的问题,开发研制出智能铅鱼水文信息测量系统。该系统采用超低功耗电路延长水下测量装置工作时长,采用三维姿态电路实时测量铅鱼三维姿态,并结合卡尔曼数据融合算法提高测流精度并获取水流流向,采用水深测量电路实时测量水深,并结合涌浪传感器滤除波浪对水深测量精度的影响,解决了人工测深精度低的问题,并大幅提高了水深测量精度。     

基于单片机技术设计的水塔液位测距仪

本设计选择51系列单片机为控制核心,采用超声波测距模块HC-SR04设计了一种可以实现2~400 cm范围内的水塔液位测量仪表。该仪表的硬件部分主要由单片机控制模块、液位测量模块、温度补偿模块及显示模块组成。软件程序采用单片机C51语言进行编写,主要包括了主程序、发射子程序、接收子程序、计算子程序、温度补偿子程序及显示子程序构成。经实验证明,本测距仪电路简单,工作可靠,算法合理,测量数据准确。     

基于GPRS的河套灌区流量测量遥控系统研究

针对河套灌区流量测量特点,提出了以GPRS无线通信技术为数据传输平台,利用超声波测流法测量明渠流量的方案.超声波测流硬件主要由智能仪表、流速传感器和液位传感器等组成.流速传感器和液位传感器能够实时采集现场数据,智能仪表对传感器采集到的数据进行底层处理,并通过GPRS模块上传给监控中心上位机.上位机对接收到的数据进行分析和处理,根据分析和处理的结果对现场仪器仪表进行控制,从而实现灌区流量管理系统的远程遥控.该系统建设成本较低,相对误差较小,可满足明渠测流的精度要求,且实时性好、可靠性高.     

自制测流缆道信号收发器

随着科学技术的发展,缆道测流的动力调速系统现在已采用交流变频调速。但是,由交流变频电路产生的噪音,严重影响了流速信号的高频无线电接收发射系统,使操控人员很难辨别接收到的流速信号。文章介绍了一种自制的直流信号接收系统,可有效解决抗干扰问题。     

河流流速自动记录技术的探索

目前我国均采用机械式转子流速仪测量流速,不能获得连续数据,笔者采用应变片和电路组成自动记录系统,经过研制实验,初步获得流速数据全天连续记录的结果,为进一步探索流速自动记录和流量自记,将研制情况介绍如下,供参考。     

电流场通信技术在黄河小浪底水文作业的应用

小浪底水库无线遥控悬移质采样器的电流场通信系统主要由水面操作装置、水下控制装置、信号接收和发射天线(电极)以及电源模块等组成.采样器携带4个采样作业仓,水面操作装置采用4位二进制代码对操作按键编码,实现对作业仓的控制.对系统信息的编码方式、发射和接收电路组成结构、软件结构等进行了分析.实际应用表明,在小浪底库区坝前90m水深处,铅鱼携带采样器深入库底淤泥层中通信依然可靠.     

HSH—1型测流综合记录仪

HSH—1型测流综合记录仪是专为EXC—1型巡测车设计的测流配套仪器。仪器能测量、显示测量时间、起点距、水深、流速测点深、流速信号数、总历时和流速值;能取舍选择后自动储存三个断面的测流数据;还能与便携机进行数据通信。因此,它与原有测流仪器相比较,具有下列三个优点:(1)可与便携机和专用软件配合使用,完成畅流期实测流量记载计算表及断面流速分布图的处理,做到测、整、算一体化,有利于提高效率,实现测流的现代化;(2)信号传输采用双向数据通信方式,即应用数     

水文缆道测流信号传输的改进及实验研究

在传统的水文缆道测流中,只能传递流速一种信号,常常因为滑轮及副索生锈而导致信号不通,造成信号时常中断,甚至完全不能使用,极大地制约了水文缆道优越性的发挥。通过我们潜心研究,设计一块电路板,该电路在水面、流速仪和河底开关接通时分别产生3种不同频率的交流信号,将其混合后经高频载波调制产生无线电信号,最后经天线将信号发射出去。在岸上控制室内的无线电接收机接收到信号后,通过高频解调,然后经选频电路即可将他们分离出来,成功地解决了以往水文缆道测流存在的信号传输难题。     

都市水供给安全远程监控与实时补偿系统的研究与开发

针对都市水供给在输送过程中会产生二次污染问题,进行了以下研究:利过传感器测定自来水中活性氯浓度;利过酸度计电路测定次氯酸浓度;利用温度传感器获取消毒液温度的数据。接着采用无线通讯模块实现数据的分析处理与信号的转换发送。根据中央接收系统接收的信号,由氯添加系统调整有效氯的添加比例,同时测试系统中简易的加液和紫外线消毒系统完成二次污染的实时控制。结合各个模块设计了系统软件,建立了系统测量模型。在实验室对系统软硬件进行现场模拟,结果表明测量精确度与系统对次氯酸浓度控制达到了设计要求。     

龙江98—1型电动缆道控制仪

龙江98—1型电动缆道控制仪是采用90年代初从美国引进的8098单片计算机芯片和外围电路开发的,通过水文缆道信号无线传输装置,可判别处理水面、河底、流速信号,实现起点距、水深计数。数码管显示器显     

国家级新产品—LSW—1型超声波多普勒流速仪

该仪器采用多普勒测速原理,当仪器所发射的超声波在流体中传播时,将产生与流速相关的多普勒频移信号,通过传感器提取该信号,经放大、解调、整形等,由微机进行数据处理与控制,即可将直读流速值显示、存储或打印出来。     

声学多普勒流速仪测量湍流流速的峰值降噪方法

声学多普勒流速仪常用于测量水流三维瞬时流速,受外界以及仪器自身等多种因素影响,采集的流速时间序列中不免存在噪声干扰。为了获取真实反映湍流瞬时紊动过程中的高频流速信号,需对流速仪测量流速信号中含有的噪声值进行过滤,为此提出了一套流速信号预处理方法。先对大于3.5倍样本标准差的流速数据进行修正;其次分析样本中局部区域数据的变化情况,对大于2倍局部样本标准差的数据进行插值修正;根据傅里叶线性变换性质,提出从流速信号功率谱中过滤掉仪器固有噪声功率谱。水槽实验数据分析结果表明:调整数据量不超过总数的12%,符合柯尔莫戈洛夫的-5/3次幂频率增加规律,对高频噪声降噪作用明显,为湍流瞬时紊动过程分析提供了更为准确的方法。     

美国Poeysonics公司管道流量计介绍

美国宝丽声(Poeysonics)公司是一家具有世界领先地位的多普勒超声流量计的专业制造商。宝丽声流量计就是采用多普勒原理设计而成的高科技仪器。仪器的压电体探头紧贴着管理的外壁,其发射的超声波可以穿透致密的管壁,散播在流体介质中。当超声波遇到流体中悬浮的固体颗粒、气泡、不稳定的旋涡等扰动时,均会产生偏离发射频率的反射波,这种频移与反射物的运动速率成正比。另一探头接收到各点的反射波,经过复杂的信号处理程序,以及动态频谱分析和精密     

基于虚拟仪器的水轮发电机组三维全息谱分析

本文研究了三维全息谱的原理与实现方法、信号采集过程中硬件实现方式与软件处理流程,开发了基于虚拟仪器的水轮发电机组三维全息谱分析软件包,介绍了该软件包的功能,同时采用某电站机组动平衡数据进行了三维全息谱分析,分析结果表明三维全息谱技术有效直观的表达了配重前后机组主轴摆度变化情况,为工程技术人员提供了有效的手段。     

含隐患土石堤坝的三维波场数值模拟及其特征分析

含隐患土石堤坝的三维波场特征分析,是利用波动测试信号反演识别土石堤坝内部隐患的前提和基础。为了获得含不同类型隐患的波场特征和波动测试信号的畸变规律,本文采用有限元数值方法对含隐患土石堤坝的三维波场进行模拟分析,结果表明隐患体的位置与堤坝表面接收到的波场信息有密切相关性,隐患正上方测点的时程曲线相位与测线上其他测点的时程曲线相位具有明显差异,且散射波起跳时间较周围测点提前,据此可初步判断隐患体沿测线方向的位置。为验证这一波场特征,采用模型试验对无隐患土石堤坝和含渗漏通道的土石堤坝分别进行了波动测试试验,结果表明:坝顶同一测线接收到的波动信号,对于无隐患堤坝仅存在直达波;对于含隐患体堤坝,由于散射波与直达波的叠加,在含隐患测点上方的波动信号发生畸变,发生信号畸变的测点与实际设置隐患位置完全对应。由此可见,数值模拟结果与试验结果在反应隐患的位置和波动测试信号特征上具有相同的变化规律。