1、在眾多能源性氣體得到廣泛應(yīng)用的今天，對(duì)這些能源性氣體的計(jì)量引起了重大的關(guān)注，在這些氣體采集、運(yùn)輸、應(yīng)用、存儲(chǔ)等過(guò)程中，基本上都是采用管道式傳輸方式，傳輸過(guò)程中需要眾多的流量計(jì)對(duì)其進(jìn)行監(jiān)測(cè)。作為非接觸式的超聲波流量計(jì)具有對(duì)大管徑、高速氣體流量測(cè)量準(zhǔn)確度高的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，利用超聲波來(lái)對(duì)氣體流量進(jìn)行測(cè)量的方法很早就得到應(yīng)用，但是由于超聲波的傳播特性和測(cè)量環(huán)境的影響，在現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)量結(jié)果盡不如人意。尤其是在高速氣體流量測(cè)量中，氣體流速對(duì)超聲波的傳播軌跡

2、有很大的影響。
　　本文通過(guò)對(duì)高速氣體超聲波流量計(jì)的測(cè)量原理進(jìn)行詳細(xì)分析，并在此基礎(chǔ)上對(duì)超聲波流量計(jì)算公式進(jìn)行改進(jìn)，消除聲速對(duì)氣體流量測(cè)量的影響，并根據(jù)超聲波的傳播特性及氣體流量測(cè)量的技術(shù)指標(biāo)完成對(duì)流量測(cè)量系統(tǒng)設(shè)備的選型。本文重點(diǎn)設(shè)計(jì)了基于MSP430F5438和TDC-GP2的時(shí)間測(cè)量系統(tǒng)以及基于TMS320F28335與步進(jìn)電機(jī)的超聲波自動(dòng)校準(zhǔn)系統(tǒng)，通過(guò)TMS320F28335對(duì)步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行控制，使得換能器的接收端位置隨著氣體

3、流速變化而隨之變化，實(shí)現(xiàn)超聲波換能器自動(dòng)校準(zhǔn)的目的。
　　本文的主要工作包括：
　?、偈紫仁菍?duì)高速氣體超聲波流量測(cè)量方法和原理進(jìn)行分析，并對(duì)影響流量測(cè)量的各個(gè)因素進(jìn)行分析，提出相應(yīng)的解決思路，再通過(guò)流量測(cè)量的要求對(duì)測(cè)量方法進(jìn)行選取以及對(duì)其測(cè)量設(shè)備進(jìn)行選型；
　?、诨赥MS320F28335與步進(jìn)電機(jī)的超聲波自動(dòng)校準(zhǔn)系統(tǒng)的建立與實(shí)現(xiàn)，主要是用于對(duì)超聲波換能器位置進(jìn)行調(diào)節(jié)；
　?、刍赥DC-GP2的時(shí)差法高速氣體

4、超聲波流量測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，該系統(tǒng)主要是對(duì)超聲波順、逆流情況下的在管道氣體中的傳播時(shí)間進(jìn)行測(cè)量，同時(shí)具備數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和可視化的人機(jī)界面等功能；
　?、芟到y(tǒng)軟件設(shè)計(jì)及數(shù)據(jù)處理分析，系統(tǒng)軟件主要包括兩個(gè)部分，分別是TMS320F28335步進(jìn)電機(jī)控制模塊和TDC-GP2的時(shí)間測(cè)量模塊。
　　本文對(duì)時(shí)差法高速氣體超聲波流量計(jì)進(jìn)行研究，并構(gòu)建了較完整的測(cè)量系統(tǒng)對(duì)管道中的氣體流量進(jìn)行測(cè)量，并將測(cè)量結(jié)果進(jìn)行顯示和存儲(chǔ)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)本文設(shè)計(jì)的基于