《管道液体流速在线测量系统设计毕业论文姚苏苏》由会员分享，可在线阅读，更多相关《管道液体流速在线测量系统设计毕业论文姚苏苏（13页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、盐 城 师 范 学 院毕毕业业论论文文 20122013 学年度管道液体流速在线测量系统设计学生姓名 姚苏苏 学 院 物电学院 专 业 电子信息工程 班 级 09（3）班 学 号 092232306 指导教师 沈法华 2013 年 05 月 20 日盐城师范学院毕业论文（设计）1管道液体流速在线测量系统设计管道液体流速在线测量系统设计 摘摘 要要在科技飞速发展的当今社会，流速测量广泛应用于工农业和医学，管道液体流速的测量是液体流速测量的一个方面的应用。管道流速测量主要利用超声波多普勒效应测量，入射波和反射波的频差来进行流速的测定，当超声波声源和反射界面或者散射体之间存在相对运动时，被反射或被散
2、射的超声波信号的频率将发生变化，该频率与声源超声波频率之间的差值与相对运动的速度成正比，这一现象称之为多普勒效应。接收信号的频率与声源的频率之差称为多普勒频移；相应的频差信号称为多普勒信号。当流体存在着可反射或散射超声波的跟随粒子时，便可以利用多普勒信号确定流体的速度。具有空间频率高，能进行非接触的测量，不需要校正、响应特性好，应用范围宽等特点。【关键词关键词】 管道液体流速，超声波多普勒，多普勒信号盐城师范学院毕业论文（设计）2AbstractIn the rapid development of technology in todays society, the flow rate mea
3、surement is widely used in industry, agriculture and medicine, pipe liquid flow rate is measured liquid flow rate measuring one aspect of the application. Pipe flow measurement using ultrasound Doppler effect mainly measured incident and reflected waves of the frequency difference between the flow r
4、ate measurement for, when the ultrasonic sound source and the reflector or the relative motion between the scattering when the ultrasonic wave is reflected or scattered will change the frequency of the signal, the frequency of the sound source and the difference between the ultrasonic frequency prop
5、ortional to the speed of relative motion, this phenomenon is called the Doppler effect. Frequency of the received signal of the difference between the sound source frequency is called the Doppler frequency shift; corresponding difference signal is called the Doppler frequency signal. When the fluid
6、there may be an ultrasonic wave is reflected or scattered particles to follow, can take advantage of the Doppler signal to determine the fluid velocity. Having a high spatial frequency can perform non-contact measurement, no correction, the response characteristics of a good, wide range of applicati
7、ons and so on.Keywords pipeline fluid velocity, Doppler ultrasound, Doppler signal盐城师范学院毕业论文（设计）3目目 录录绪论.41.1 流速的概述.41.2 液体流速测量的概况.41.3 管道液体流速测量的研究意义及发展.5超声波多普勒测管道流速原理.62.1 超声波传感器的基本原理.62.2 多普勒效应测流速原理.6超声波多普勒测管道流速设计.83.1 超声波发射模块设计.83.2 超声波接收模块设计.83.2.1 选频放大电路.83.2.2 解调电路.83.2.3 低通滤波器的设计.93.2.4 放大电路的
8、设计.9超声波多普勒测管道流速设计思想.10 5 总结.11 致谢.11 参考文献.11盐城师范学院毕业论文（设计）4绪论绪论1.1 流速的概述流速的概述流速是指气体或液体流质点在单位时间内所通过的距离。质点流速是描述液体的质点在某瞬间时的运动快慢和运动方向的矢量。它的方向与质点轨迹的切线方向是一致的。紊流中点流速随时间作不规则的变化，一般取某一段时间内的平均值即时均流速和瞬时流速与时均流速之差即脉动流速作为研究的对象。根据不同情况和要求，采用不同的方法、仪器来进行测量。1.2 液体流速测量的概况液体流速测量的概况液体流速是流速测量的一个方面。液体流速是指液体流质点在单位时间内所通过的距离。液
9、体流速测量几乎遍及生产与生活的各个领域,如农业的浇灌水系统、医用测定血液流速系统，尤其是工业生产领域：化工、石油等。近年来由于传感器技术的发展使得液体流速的测量发生了根本性的变化，液体流速的测量仪器更趋向小型化和微型化，流速传感器如电磁式流速计、超声波流速计、多普勒流速计。1、电磁式流速计是根据电磁感应原理测量流速的，仅适用于检测导电液体的流速；2、热导式流速传感器是根据各种流体在管道流动时，任意两点间传递的热量与单位时间内通过给定面积的运动流体的质量成正比制成的；3、超声波流速计是根据流体流动的方向与声波方向是否一致这一原理来测量流速的，主要适用于导体或非导电液体；4、多普勒流速计是利用超声
10、波多普勒方法和激光多普勒方法都可以测出流体的流速。超声波多普勒流速计是由于流体内的微小粒子与流体有相同的移动速度，利用超声波遇到物体、反射且传播频率发生这一多普勒效应求得流速。这种流速计的测量原理是测定流体中微小粒子的移动速度，主要用于工业上给水排水，或医学上以红血球作为微小粒子的血统的测定。具有高频率、非接触式的特点管道液体流速的测量是液体流速测量的一个方面的应用。管道液体流速测量的方法有很多，主要是超声波流速传感器：由于流体内的微小粒子与流体有相同的移动速度，利用超声波遇到物体、反射且传播的频率发生变化这一多普勒效应来求得流速。具有空间频率高，能进行非接触的测量，不需要校正、响应特性好，应用范围宽等特点。本文主要是利用超声波多普勒效应来测量管道液体流速。超声波多普勒测速技术是伴随激光器的诞生而产生的一种新的测量技术它是利用超声波多普勒效应来对流体或固体速度进行测量的一种技术，被广泛应用于军事，航盐
