डॉप्लर अल्ट्रासोनिक फ़्लोमीटर का डिज़ाइन इतना सरल है कि यह समाधान हो गया है?

डॉप्लर अल्ट्रासाउंड प्रवाहमापी एक ऐसा उपकरण है जो डॉप्लर आवृत्ति शिफ्ट के सिद्धांत का उपयोग करता है तरल प्रवाह गति मापने के लिए। इसलिए, डॉप्लर अल्ट्रासाउंड प्रवाहमापी ठोस कणों या बुलबुलों वाले तरल पदार्थों को मापने के लिए उपयुक्त हैं, लेकिन शुद्ध पानी मापने के लिए नहीं।

हम वर्तमान में एक डॉप्लर अल्ट्रासाउंड प्रवाहमापी पर काम कर रहे हैं और यहाँ प्रक्रिया लिख रहे हैं ताकि बाधाओं को याद रखा जा सके:
पहले, एक अल्ट्रासाउंड प्रवाहमापी को दो अल्ट्रासाउंड संकेतकों की आवश्यकता होती है, एक संकेत भेजने के लिए और दूसरा संकेत प्राप्त करने के लिए। इसलिए, सर्किट को दो भागों में विभाजित किया जाता है: एक प्रोब के ड्राइविंग संकेत के लिए उपयोग किया जाता है, और दूसरा प्राप्त संकेत को प्रसंस्करण करने के लिए;
पहले, ड्राइविंग सर्किट है: पहले, क्रिस्टल ऑसिलेटर का उपयोग एक स्क्वेयर वेव सिग्नल बनाने के लिए किया जाता है, और फिर स्क्वेयर वेव सिग्नल का उपयोग एक ऑपरेशनल एम्प्लिफायर सर्किट का उपयोग करके एक फेज शिफ्टर बनाने के लिए किया जाता है। फिर, दो सिग्नल ऑपरेशनल एम्प्लिफायर सर्किट के माध्यम से बढ़ाए जाते हैं जो ड्राइविंग सिग्नल के रूप में काम करते हैं ताकि संकेतक को चालू रखा जा सके। अंतिम डीबग किया गया ड्राइविंग सिग्नल निम्न आकृति में दिखाया गया है:

यहाँ ध्यान देने योग्य बिंदु यह है कि ड्राइविंग सिग्नल की अम्प्लीट्यूड और पीक-टू-पीक मान बहुत छोटा नहीं होना चाहिए, और आमतौर पर यह 5V से अधिक होना प्रस्तावित किया जाता है।
उपरोक्त भाग को कुल तीन सर्किटों में विभाजित किया गया है। एक ऑपरेशनल एम्प्लिफायर द्वारा बनाया गया फेज शिफ्टिंग सर्किट है, दूसरा लोड क्षमता में सुधार करने के लिए फॉलोअर है, और अंतिम एक सिग्नल एम्प्लिफिकेशन सर्किट है। ऊपर दिए गए सिग्नल का उपयोग करके संकेतक को ड्राइव किया जा सकता है, जिससे यह सफलतापूर्वक चालू हो जाता है।
दूसरा हिस्सा प्राप्त संकेत के प्रोसेसिंग हिस्से का है, जो डिटेक्टर संकेतों के प्रोसेसिंग के समान है। सबसे पहले, संकेत को अलग किया जाता है ताकि पीछे का संकेत आगे के डिटेक्टर संकेत को प्रभावित न करे। अलग करने के बाद, संकेत को बैंडपास फिल्टर पर भेजा जाता है। बैंडपास फिल्टर की मध्य बारी और गुणवत्ता कारक को खुद डिज़ाइन किया जाना चाहिए, और मध्य बारी को सोनदाज के पैरामीटर्स के अनुसार सेट किया जाना चाहिए। मध्य बारी सोनदाज पर निर्भर करती है।

बैंडपास फ़िल्टर के आउटपुट सिग्नल को सिग्नल एम्प्लिफायर पर भेजा जाता है, और एम्प्लिफिकेशन फ़ैक्टर को आमतौर पर वास्तविक जरूरतों के अनुसार सेट किया जाता है, जो ऑपरेशनल एम्प्लिफायर की पावर सप्लाई वोल्टेज से भी संबंधित होता है। एम्प्लिफाई किए गए सिग्नल को सैटुरेशन तक नहीं पहुंचाया जाना चाहिए, क्योंकि यह अंतिम परीक्षण परिणामों को प्रभावित करेगा; फिर, बाइअस वोल्टेज जोड़ा जाता है क्योंकि डिटेक्टर सिग्नल में सकारात्मक और नकारात्मक सिग्नल होते हैं, जो AC सिग्नल के अंतर्गत आते हैं। इसलिए, बाइअस वोल्टेज लगाया जाता है और सिग्नल को फिर से मल्टिप्लायर पर भेजा जाता है। मल्टिप्लायर के रेफ़रेंस सिग्नल में ऊपर उल्लेखित क्रिस्टल ओसिलेटर आउटपुट सिग्नल का उपयोग अन्तर आवृत्ति प्रोसेसिंग के लिए किया जाता है। मल्टिप्लायर का अंतिम आउटपुट सिग्नल लो-पास फ़िल्टर पर भेजा जाता है। लो-पास फ़िल्टर की कटऑफ़ आवृत्ति वास्तविक जरूरतों पर निर्भर करती है। लो-पास फ़िल्टर का आउटपुट सिग्नल 555 टाइमर पर भेजा जाता है, जो एक पल्स सिग्नल में बदल जाता है। पल्स सिग्नल को माइक्रोकंट्रोलर के लिए प्रसंस्करण के लिए भेजा जाता है। माइक्रोकंट्रोलर के इनपुट कैप्चर फ़ंक्शन का उपयोग करके, माइक्रोकंट्रोलर के पहचान परिणाम को वास्तविक प्रवाह मान के साथ कैलिब्रेशन किया जाता है, और एक श्रृंखला की रूपांतरण संक्रियाएं की जाती हैं ताकि अभीष्ट प्रवाह मान प्राप्त हो। बाद में, 4-20mA विद्युत धारा जोड़ी जा सकती है। आउटपुट, जो दूरी के लिए अधिक उपयुक्त है। नीचे चित्र में ड्राइविंग सर्किट और एम्प्लिफिकेशन सर्किट क्रमशः दिखाए गए हैं।