क्या डॉपलर अल्ट्रासोनिक फ्लोमीटर का डिज़ाइन इतना सरल है कि इसे हल कर लिया गया है?

डॉपलर अल्ट्रासोनिक फ्लोमीटर एक उपकरण है जो तरल प्रवाह वेग को मापने के लिए डॉपलर आवृत्ति बदलाव के सिद्धांत का उपयोग करता है। इसलिए, डॉपलर अल्ट्रासोनिक फ्लो मीटर ठोस कणों या बुलबुले वाले तरल पदार्थों को मापने के लिए उपयुक्त हैं, लेकिन शुद्ध पानी को मापने के लिए नहीं।

हम वर्तमान में डॉपलर अल्ट्रासोनिक फ्लो मीटर पर काम कर रहे हैं और बाधाओं को ध्यान में रखने के लिए यहां प्रक्रिया लिख ​​रहे हैं:
सबसे पहले, एक अल्ट्रासोनिक फ्लोमीटर को दो अल्ट्रासोनिक जांच की आवश्यकता होती है, एक सिग्नल संचारित करने के लिए और दूसरा सिग्नल प्राप्त करने के लिए। इसलिए, सर्किट को दो भागों में विभाजित किया गया है: एक का उपयोग जांच के ड्राइविंग सिग्नल को प्रसारित करने के लिए किया जाता है, और दूसरे का उपयोग प्राप्त सिग्नल को संसाधित करने के लिए किया जाता है;
सबसे पहले, ड्राइविंग सर्किट है: सबसे पहले, एक क्रिस्टल ऑसिलेटर का उपयोग स्क्वायर वेव सिग्नल उत्पन्न करने के लिए किया जाता है, और फिर स्क्वायर वेव सिग्नल का उपयोग एक ऑपरेशनल एम्पलीफायर सर्किट का उपयोग करके चरण शिफ्टर बनाने के लिए किया जाता है। फिर, जांच को चलाने के लिए दो संकेतों को परिचालन एम्पलीफायर सर्किट के माध्यम से ड्राइविंग सिग्नल के रूप में प्रवर्धित किया जाता है। अंतिम डिबग किया गया ड्राइविंग सिग्नल निम्नलिखित चित्र में दिखाया गया है:

यहां ध्यान देने वाली बात यह है कि ड्राइविंग सिग्नल का आयाम और शिखर से शिखर मान बहुत छोटा नहीं हो सकता है, और इसे आमतौर पर 5V से अधिक करने की अनुशंसा की जाती है।
उपरोक्त भाग को कुल तीन सर्किट में विभाजित किया गया है। एक ऑपरेशनल एम्पलीफायर द्वारा निर्मित चरण शिफ्टिंग सर्किट है, दूसरा लोड क्षमता में सुधार करने के लिए अनुयायी है, और अंतिम सिग्नल एम्प्लीफिकेशन सर्किट है। उपरोक्त सिग्नल के साथ जांच को चलाकर इसे सफलतापूर्वक चलाया जा सकता है।
दूसरा भाग डिटेक्टर सिग्नल के प्रसंस्करण के समान, प्राप्त सिग्नल का प्रसंस्करण भाग है। सबसे पहले, यह सुनिश्चित करने के लिए सिग्नल को अलग किया जाता है कि बैकएंड सिग्नल फ्रंट डिटेक्टर सिग्नल को प्रभावित नहीं करता है। अलगाव के बाद, सिग्नल को बैंडपास फ़िल्टर पर भेजा जाता है। बैंडपास फ़िल्टर की केंद्र आवृत्ति और गुणवत्ता कारक को स्वयं द्वारा डिज़ाइन किया जाना चाहिए, और केंद्र आवृत्ति को जांच के मापदंडों के अनुसार सेट किया जाना चाहिए। केंद्र की आवृत्ति जांच के आधार पर भिन्न होती है।

बैंडपास फिल्टर का आउटपुट सिग्नल सिग्नल एम्पलीफायर को भेजा जाता है, और प्रवर्धन कारक आम तौर पर वास्तविक जरूरतों के अनुसार सेट किया जाता है, जो परिचालन एम्पलीफायर की बिजली आपूर्ति वोल्टेज से भी संबंधित होता है। प्रवर्धित संकेत संतृप्ति तक नहीं पहुंच सकता, जो अंतिम परीक्षण परिणामों को प्रभावित करेगा; फिर, एक बायस वोल्टेज जोड़ा जाता है क्योंकि डिटेक्टर सिग्नल में सकारात्मक और नकारात्मक सिग्नल होते हैं, जो एसी सिग्नल से संबंधित होते हैं। इसलिए, एक बायस वोल्टेज लागू किया जाता है और फिर सिग्नल गुणक को भेजा जाता है। गुणक का संदर्भ सिग्नल अंतर आवृत्ति प्रसंस्करण के लिए ऊपर उल्लिखित क्रिस्टल ऑसिलेटर आउटपुट सिग्नल का उपयोग करता है। गुणक का अंतिम आउटपुट सिग्नल लो-पास फ़िल्टर को भेजा जाता है। लो-पास फिल्टर की कटऑफ आवृत्ति वास्तविक जरूरतों पर निर्भर करती है। लो-पास फ़िल्टर का आउटपुट सिग्नल 555 टाइमर पर भेजा जाता है, जिसे पल्स सिग्नल में परिवर्तित किया जाता है। पल्स सिग्नल को प्रसंस्करण के लिए माइक्रोकंट्रोलर को भेजा जाता है। माइक्रोकंट्रोलर के इनपुट कैप्चर फ़ंक्शन का उपयोग करके, माइक्रोकंट्रोलर के मान्यता परिणाम को वास्तविक प्रवाह मूल्य के साथ कैलिब्रेट किया जाता है, और वांछित प्रवाह मूल्य प्राप्त करने के लिए रूपांतरण संचालन की एक श्रृंखला की जाती है। बाद के चरण में, 4-20mA करंट जोड़ा जा सकता है। आउटपुट, लंबी दूरी के प्रसारण के लिए अधिक उपयुक्त। निम्नलिखित आरेख क्रमशः ड्राइविंग सर्किट और प्रवर्धन सर्किट दिखाता है।