ডোপলার অতিশব্দ ফ্লোমিটারের ডিজাইন এতটা সহজ কি যে এটি সমাধান করা হয়েছে?

ডোপলার অল্ট্রাসোনিক ফ্লোমিটার হল একটি যন্ত্র যা ডোপলার ফ্রিকুয়েন্সি স্হিফটের নীতি ব্যবহার করে তরল প্রবাহ গতি মাপে। সুতরাং, ডোপলার অল্ট্রাসোনিক ফ্লোমিটার ঘন কণা বা বাবল সহ তরল পদার্থ মাপতে উপযুক্ত, কিন্তু শুদ্ধ জল মাপতে উপযুক্ত নয়।

আমরা বর্তমানে একটি ডোপলার অল্ট্রাসোনিক ফ্লোমিটার নিয়ে কাজ করছি এবং এখানে প্রক্রিয়াটি লিখে রাখছি যাতে বাধা মনে রাখা যায়:
প্রথমত, একটি অল্ট্রাসোনিক ফ্লোমিটারের জন্য দুটি অল্ট্রাসোনিক প্রোব প্রয়োজন, একটি সংকেত প্রেরণের জন্য এবং অন্যটি সংকেত গ্রহণের জন্য। সুতরাং, সার্কিটটি দুটি অংশে বিভক্ত: একটি প্রোবের ড্রাইভিং সংকেতের জন্য ব্যবহৃত হয় এবং অন্যটি গ্রহণকৃত সংকেত প্রক্রিয়াকরণের জন্য ব্যবহৃত হয়;
প্রথমতঃ, ড্রাইভিং সার্কিট রয়েছে: প্রথমে, একটি ক্রিস্টাল অসিলেটর ব্যবহার করে একটি স্কয়ার ওয়েভ সিগন্যাল তৈরি করা হয়, এবং তারপরে সেই স্কয়ার ওয়েভ সিগন্যালটি একটি অপারেশনাল অ্যাম্পলিফায়ার সার্কিট ব্যবহার করে একটি ফেজ শিফটার তৈরি করা হয়। তারপর, দুটি সিগন্যাল অপারেশনাল অ্যাম্পলিফায়ার সার্কিট মাধ্যমে ড্রাইভিং সিগন্যাল হিসেবে আম্প্লিফাই করা হয় যা প্রোবকে চালানোর জন্য ব্যবহৃত হয়। চূড়ান্ত ডিবাগ করা ড্রাইভিং সিগন্যালটি নিম্নলিখিত চিত্রে দেখানো হয়েছে:

এখানে লক্ষ্য রাখা উচিত যে ড্রাইভিং সিগন্যালের অ্যামপ্লিটিউড এবং পিক টু পিক মান খুব ছোট হতে পারে না, এবং সাধারণত 5V এর চেয়ে বড় হওয়া সুপারিশ করা হয়।
উপরের অংশটি মোট তিনটি সার্কিটে বিভক্ত। একটি হলো অপারেশনাল অ্যাম্পলিফায়ার দ্বারা তৈরি ফেজ শিফটিং সার্কিট, অন্যটি হলো লোড ক্ষমতা বাড়ানোর জন্য ফলোয়ার এবং শেষ অংশটি হলো সিগন্যাল আম্প্লিফিকেশন সার্কিট। উপরের সিগন্যাল ব্যবহার করে প্রোবকে ড্রাইভ করলে এটি সফলভাবে চালানো যায়।
দ্বিতীয় অংশটি হল গ্রহণকৃত সিগন্যালের প্রসেসিং অংশ, এটি ডিটেক্টর সিগন্যালের প্রসেসিং-এর মতো। প্রথমে, সিগন্যালটি আইসোলেট করা হয় যাতে পশ্চাদপ্রান্তের সিগন্যাল সামনের ডিটেক্টর সিগন্যালকে প্রভাবিত না করে। আইসোলেশনের পর, সিগন্যালটি একটি ব্যান্ডপাস ফিল্টারে পাঠানো হয়। ব্যান্ডপাস ফিল্টারের কেন্দ্র ফ্রিকোয়েন্সি এবং গুণফল নিজে ডিজাইন করতে হবে, এবং কেন্দ্র ফ্রিকোয়েন্সি প্রোবের প্যারামিটার অনুযায়ী সেট করা উচিত। কেন্দ্র ফ্রিকোয়েন্সি প্রোবের উপর নির্ভর করে পরিবর্তিত হয়।

ব্যান্ডপাস ফিল্টারের আউটপুট সিগন্যালটি সিগন্যাল এম্প্লিফাইয়ারে পাঠানো হয়, এবং এম্প্লিফিকেশন ফ্যাক্টর সাধারণত বাস্তব প্রয়োজনের উপর ভিত্তি করে সেট করা হয়, যা অপারেশনাল এম্প্লিফাইয়ারের শক্তি সরবরাহ ভোল্টেজের সাথেও সম্পর্কিত। এম্প্লিফাইড সিগন্যালটি স্যাচুরেশনে পৌঁছতে পারবে না, যা চূড়ান্ত পরীক্ষা ফলাফলের উপর প্রভাব ফেলবে; তারপরে, একটি বায়াস ভোল্টেজ যোগ করা হয় কারণ ডিটেক্টর সিগন্যালে ধনাত্মক এবং ঋণাত্মক সিগন্যাল রয়েছে, যা AC সিগন্যালের অধীন। সুতরাং, একটি বায়াস ভোল্টেজ প্রয়োগ করা হয় এবং তারপর সিগন্যালটি মাল্টিপাইলারে পাঠানো হয়। মাল্টিপাইলারের রেফারেন্স সিগন্যাল উপরে উল্লিখিত কোয়ার্টজ ওসিলেটর আউটপুট সিগন্যাল ব্যবহার করে ডিফারেনশিয়াল ফ্রিকোয়েন্সি প্রসেসিং করে। মাল্টিপাইলারের চূড়ান্ত আউটপুট সিগন্যালটি লো-পাস ফিল্টারে পাঠানো হয়। লো-পাস ফিল্টারের কাট-অফ ফ্রিকোয়েন্সি বাস্তব প্রয়োজনের উপর নির্ভর করে। লো-পাস ফিল্টারের আউটপুট সিগন্যালটি 555 টাইমারে পাঠানো হয়, যা একটি পালস সিগন্যালে রূপান্তরিত হয়। পালস সিগন্যালটি মাইক্রোকন্ট্রোলারে পাঠানো হয় প্রসেসিং জন্য। মাইক্রোকন্ট্রোলারের ইনপুট ক্যাপচার ফাংশন ব্যবহার করে, মাইক্রোকন্ট্রোলারের চিহ্নিত ফলাফলটি বাস্তব ফ্লো মানের সাথে ক্যালিব্রেট করা হয় এবং এক ধাপের পরিবর্তন করা হয় প্রাপ্ত অনুকৃত ফ্লো মান পেতে। পরবর্তী ধাপে, একটি 4-20mA কারেন্ট যোগ করা যেতে পারে। আউটপুট, দূর দূরান্ত ট্রান্সমিশনের জন্য বেশি উপযুক্ত। নিচের চিত্রটি ড্রাইভিং সার্কিট এবং এম্প্লিফিকেশন সার্কিটকে যথাক্রমে দেখায়।