www.melanexjou.fora.pl

[loiwtjsf]

,[link widoczny dla zalogowanych]
管道输送原油密度在线测量方法研究
PGA的高频晶振来产生方波。以往通过单片机产生方波，单片机在产生方波的同时，发出信号允许FPGA开始计数，这样会有一定的不同步。利用FPGA直接产生方波，可消除这一误差。当单片机发出允许测量控制信号en后，方波发生器即发出40kHz的方波来驱动超声波。产生的方波如图4中pulse信号所示。Name117asJclkcompn田count：())匿麓鹾霾弱'鹾蘑鏊鹱鬻籁赣瓣爨霪鼗嚣醒霾嚣瓤鬻嚣嚣黧霾嚣霞黧瓣勰嚣辎鞠：3072X0enfinishl_pulsel1lIIl1rstselect厂]sinkl罔datafX3072图4FPGA设计仿真时序图2．1．216位标准频率计数器采用40MHz晶振作为标准频率信号源，这一频率精度影响系统的测量精度。由于在测量原理上需要同时进行两次计数，因此在FPGA模块中设计了两个计数器。当单片机发出允许测量控制信号en后，方波发生器发出40kHz方波，此时计数器控制电路控制计数器开始计数。当接收换能器接收到超声波信号后，计数控制电路产生停止计数信号stop，计数完成。仿真时序如图4所示,[link widoczny dla zalogowanych]，count信号即为计数值。2．1．3状态机描述图5所示为有限状态机的状态转换图。当系统复位或者单片机接收到FPGA传送的计数值并发出完成读数信号comp后，状态机进入状态S1，等待·44·发射状态。当单片机发出允许发射超声波的控制信号en后，状态机进入状态S2，超声波发射并计数状态。当接收到超声波回波信号后,[link widoczny dla zalogowanych]，计数完成，状态机进入状态S3，即计数完成状态，并向单片机发出完成计数信号finish，通知单片机读取数据。2．2超声波发射与接收N_N波发射的输出驱动电路采用12V电压供电，并由CD4049提供相差180。的±12V驱动信号。如图6所示。由于工作于3．3V，因此采用了双极性晶体管位49作为两者之间的转换器。图7所示为超声波接收电路图。高速运算放大器Tu，2771具有高增益带宽，并在40kHz时提供充分的高增益。盐量蕉QQ墨：3结束语图5有限状态机的状态转换图图6超声波发射电路图RX400kHz传感器VCC图7超声波接收电路图由于管壁和声楔对超声波的传播时间可以造成4％左右的原理性的误差，采用3个超声换能器的测量方法，原理上消除了声楔和管壁厚度的影响，提高了测量精度。FPGA测量超声波传播声时的灵敏度达到了1x10-。。S，大大提高了测量精度。需要注意的是：为了获得最好效果，安装时换能器必须紧贴在管道壁侧面安装，不能在顶部或底部安装。．i．．t．．．．．~．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2．．．0．．．0．．．8．．．．．．．．N．．．．．．o．．――3TX40kHZ传感器参考文献[1]唐得刚，王海峰．浅析油品密度在线检测的几种方法．后勤工程学院学报，2004(4)：42―45[2]GreenwoodMS，SkorpikJR，BambergeJA，eta1．’On―lineul―tm~nicdensitysen~rforprocesscontrol0fliquidsandslurries．Ultrasnics，1999，37：159―171[3]吕霞付，蔡绍．液体密度动态测量用传感器．传感器世界,[link widoczny dla zalogowanych]，1998(4)：8―13[4]冯若．超声手册．南京：南京大学出版社，2001：19―20[5]蔡武昌，孙淮清，纪纲．流量测量方法和仪表的选用．北京：化学工业出版社,[link widoczny dla zalogowanych]，2001：163―167[6]严大凡．输油管道设计与管理．北京：石油工业出版社，1989：195―200·45·
相关的主题文章：


[link widoczny dla zalogowanych]

[link widoczny dla zalogowanych]

[link widoczny dla zalogowanych]