Er designet af Doppler ultralyds flowmåler så simpelt, at det er blevet løst? Danmark

Doppler ultralydsflowmåler er en enhed, der bruger princippet om Doppler frekvensskift til at måle væskestrømningshastigheden. Derfor er Doppler ultralydsflowmålere velegnede til måling af væsker, der indeholder faste partikler eller bobler, men ikke til måling af rent vand.

Vi arbejder i øjeblikket på en Doppler ultralydsflowmåler og skriver processen ned her for at huske forhindringerne:
For det første kræver en ultralydsflowmåler to ultralydsonder, den ene til at sende signaler og den anden til at modtage signaler. Derfor er kredsløbet opdelt i to dele: den ene bruges til at sende sondens drivsignal, og den anden bruges til at behandle det modtagne signal;
For det første er der drivkredsløbet: Først bruges en krystaloscillator til at generere et firkantbølgesignal, og derefter bruges firkantbølgesignalet til at bygge en faseskifter ved hjælp af et operationsforstærkerkredsløb. Derefter forstærkes de to signaler gennem operationsforstærkerkredsløbet som drivsignalet til at drive sonden. Det endelige debuggede køresignal er vist i følgende figur:

Pointen at bemærke her er, at amplituden og peak-to-peak-værdien af ​​drivsignalet ikke kan være for lille, og det anbefales generelt at være større end 5V.
Ovenstående del er opdelt i tre kredsløb i alt. Det ene er faseforskydningskredsløbet bygget af operationsforstærkeren, det andet er efterfølgeren for at forbedre belastningskapaciteten, og det sidste er signalforstærkningskredsløbet. Ved at drive sonden med ovenstående signal kan den drives med succes.
Den anden del er behandlingsdelen af ​​det modtagne signal, svarende til behandlingen af ​​detektorsignaler. For det første er signalet isoleret for at sikre, at backend-signalet ikke påvirker frontdetektorsignalet. Efter isolering sendes signalet til et båndpasfilter. Centerfrekvensen og kvalitetsfaktoren for båndpasfilteret bør designes af en selv, og centerfrekvensen bør indstilles i henhold til sondens parametre. Centerfrekvensen varierer afhængigt af sonden.

Båndpasfilterets udgangssignal sendes til signalforstærkeren, og forstærkningsfaktoren indstilles generelt i henhold til de faktiske behov, hvilket også er relateret til driftsforstærkerens strømforsyningsspænding. Det forstærkede signal kan ikke nå mætning, hvilket vil påvirke de endelige testresultater; Derefter tilføjes en forspænding, fordi detektorsignalet har positive og negative signaler, som hører til AC-signaler. Derfor påføres en forspænding, og signalet sendes derefter til multiplikatoren. Multiplikatorens referencesignal bruger krystaloscillatorudgangssignalet nævnt ovenfor til differentialfrekvensbehandling. Det endelige udgangssignal fra multiplikatoren sendes til lavpasfilteret. Lavpasfilterets afskæringsfrekvens afhænger af de faktiske behov. Udgangssignalet fra lavpasfilteret sendes til 555 timeren, som konverteres til et pulssignal. Pulssignalet sendes til mikrocontrolleren til behandling. Ved at bruge mikrocontrollerens input capture-funktion kalibreres genkendelsesresultatet af mikrocontrolleren med den faktiske flowværdi, og en række konverteringsoperationer udføres for at opnå den ønskede flowværdi. I det senere trin kan der tilføjes en 4-20mA strøm. Udgang, mere velegnet til langdistancetransmission. Følgende diagram viser henholdsvis drivkredsløbet og forstærkningskredsløbet.