1、超聲波在流體中傳播時(shí)，會(huì)載上流體的流速信息，再通過(guò)簡(jiǎn)便、可靠的信號(hào)處理方法，即可將流速信息轉(zhuǎn)換成可見的流量信息，這就是超聲波流量計(jì)的原理。與傳統(tǒng)的流量計(jì)相比，超聲波流量計(jì)具有運(yùn)行穩(wěn)定、非接觸測(cè)量、計(jì)量準(zhǔn)確可靠、無(wú)壓力損失、量程比寬、易于安裝、節(jié)約能源等特點(diǎn)，是一種非常理想的節(jié)能型流量計(jì)。 精確度和實(shí)時(shí)性是超聲波流量測(cè)量最基本的目標(biāo)，而工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)接收信號(hào)弱、環(huán)境噪聲強(qiáng)的特點(diǎn)往往妨礙其實(shí)現(xiàn)。在分析技術(shù)原理和國(guó)內(nèi)外產(chǎn)品現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，本文

2、給出了一種基于DSP的改進(jìn)時(shí)差法的超聲波流量計(jì)方案，引入數(shù)字信號(hào)處理器并利用相關(guān)法計(jì)算時(shí)差，再據(jù)此進(jìn)行軟硬件設(shè)計(jì)，使系統(tǒng)滿足精確度和實(shí)時(shí)性的要求。 首先，本文分別從時(shí)域和頻域闡述了相關(guān)法的原理和算法，提出減少補(bǔ)零數(shù)、合并FFT等算法簡(jiǎn)化措施；針對(duì)實(shí)際系統(tǒng)，采用先壓縮相關(guān)后原始數(shù)據(jù)相關(guān)的方法進(jìn)行算法改進(jìn)，從而大大提高了運(yùn)算效率，并對(duì)基準(zhǔn)波的獲得這一難點(diǎn)提出了回波法的解決方案；為滿足復(fù)雜環(huán)境對(duì)精度的要求，本文采用了相干平均、插值法和

3、多重相關(guān)算法等三種提高精度的措施。 在此理論的基礎(chǔ)上，本文以DSP TMS320VC5502為核心，分別從換能器、數(shù)字信號(hào)處理電路和后端服務(wù)電路三部分進(jìn)行了硬件設(shè)計(jì)，并針對(duì)可能出現(xiàn)的干擾提出硬件抗干擾措施。 軟件設(shè)計(jì)方面，本文采取了模塊化的設(shè)計(jì)方法，主要有系統(tǒng)初始化模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、流量測(cè)量模塊、中斷模塊、顯示模塊和存儲(chǔ)模塊等；針對(duì)系統(tǒng)脫機(jī)運(yùn)行的難點(diǎn)進(jìn)行了并行自舉啟動(dòng)的研究；和硬件一樣也提出了軟件抗干擾措施。