利用现场可编程门阵列(FPGA)的灵活配置功能及丰富高速的硬件逻辑资源,设计并实现了时差法多声波超声波流量计。介绍了超声波流量计测量原理与方法,给出系统硬件设计方案,包括FPGA内部逻辑设计及外围电路设计,同时给出了超声波换能器发射、接收电路及收发换能器自动切换电路的原理,完成了主控流程的软件设计,实现了多声路超声波高压脉冲发射、回波信号自动增益控制、传播时间的高速测量等,所研制的多声路超声波流量计具有扩展性好、精度高、测量距离远等特点波流量计为研究对象，对超声波流量计的硬件平台和软件设计进行研究，利用嵌入式软核处理器、高速数字逻辑及现代电力电子技术，设计了基于FPGA的多声路超声波流量计实现方案。该方案利用功能强大FPGA，实现嵌入式软核处理器和高速逻辑的紧密结合，完成超声波换能器的大功率发射，采用高速A/D实现接收换能器回波信号的高速采集，使得所研制的多声路超声波流量计具有测量距离远、本文由张家港弯管机网站

转载中国知网整理!www.wangaunjimuju.net传播计数精度高等特点多声路超声波流量计-电动折弯机数控滚圆机滚弧机张家港钢管滚圆机滚弧机。1时差法超声波流量计原理时差法超声波流量计的原理是通过测量流体的流速，进而计算流体的流量。其测量方法原理如图1所示，在管道或渠道的上下游位置各安装一个超声波换能器，换能器A安装在上游，换能器B安装在下游。在一个时刻，换能器A发射超声波信号，换能器B接收超声波信号，而在另一时刻，换能器B发射超声波信号，换能器A接收超声波信号。通过计算超声波由换能器A发射到换能器B接收的时间，就可以得出其在流体中的顺流传播时间;同理，计算超声波由换能器B发射到换能器A接收的时间，就可以得出其在流体中逆流传播时间。由超声波在管道或渠道中的顺流和逆流传播时间，结合管道或渠道的截面参数，就可以计算瞬时流量［3］。图1时差法超声波流量计测量原理超声波流量计在流体中顺流和逆流的传播时间计算如下式所示TAB=LC+v×cosφ(1)TBA=LC－v×cosφ(2)式中:TAB为超声波在流体中顺流传播时间;TBA为超声波在流体中逆流传播时间;v为流体速度;L为换能器A与换能器B之间声路长;φ为声路与流速之间的夹角;C为超声波在静水中的传播速度。由以上两式推导出该流量计测量出所在声路的流体流速为v=L2cosφ1TBA－1T()AB(3)2系统硬件设计多声路超声波流量计总体硬件方?。多声路超声波流量计-电动折弯机数控滚圆机滚弧机张家港钢管滚圆机滚弧机本文由张家港弯管机网站 转载中国知网整理!www.wangaunjimuju.net