超声波流量计的技术和影响 流量计技术指标
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精度是测量仪表的紧要指标，在时差法超声波流量计流量测量中，误差来源紧要来自以下几方面：
⑴ 加工精度及温度变化对机械尺寸的影响。声路角 、管道直径D、声程L等机械参数的加工精度、温度稳定性对流量的测量有直接的影响。在测量过程中，它们会随着温度的变化而变化。这种误差可以通过精密加工，合理选材以及合理的结构设计使影响减到最小。
⑵ 温度变化对流速的影响。
超声波的传播速度随流体的温度的上升而上升，因而会给测量带来误差。流体温度变化对精度的影响可以接受温度补偿方法通过测量流体的温度和温度补偿数学模型的计算实现自动补偿。
⑶ 电气特性上的误差。
器件工作不稳定、计数电路精度低会给流量测量带来误差。为了减小该误差，我们选用100MHz、高精度、高稳定性的石英晶体振荡器作为时钟基准信号，选用大规模高速可编程逻辑器件（CPLD）来实现多而杂的逻辑掌控和高精度计时功能，以达到系统的稳定性和牢靠性。
⑷ 回波波形变化和幅值变化带来误差
该变化会使超声波流量计二值化电路的计时比较点发生变化，造成波形误差。这种误差用硬件方法很难克服，必需借助于软件方法引入智能分析算法加以解决 第 2 页 共 5 页
超声波流量计超声波发生器应用数字化掌控技术一般有三种形式：
1、超声波流量计接受AVR高档单片机掌控 单片机是一种在一块芯片上集成了CPU．RAM／ ROM、定时器／计数器和I／O接口等单元的微掌控芯片， 具有速度快，功能强、效率高、体积小，性能牢靠、抗干扰本领强等优点，在各种掌控系统中应用广泛。单片机的CPU经过了由4、8，16、32直至64位的进展过程。在超声波发生器中，单片机紧要用作数据采集和运 算处理、电压电流调整、PWM信号生成、系统状态监控和故障自我诊断等，一般作为整个电路的主控芯片运行，完成多种综合功能。搭配D／A转换器和MOSFET功率模块实现脉宽调制．另外，单片机还具有对过流，过热。欠压等情况的停止保护以及监控功能。 单片机掌控克服了模拟电路的固有缺陷，通过数字化的掌控方法，得到高精度和高稳定度的掌控特性，并可实现快捷多样的掌控功能
2、超声波流量计接受DSP掌控 数字信号处理器{DSP}是近年来快速崛起的新一代可编程处理器。其内部集成了波特率超声波发生器和FiFO缓冲器，供应高速同步串口和标准异步串口，有的片内还 第 3 页 共 5 页 集成了采样／保持和A／D转换电路，并供应PWM信号输出。与单片机相比，DSP具有更快的CPU。更高的集成度和更大容量的存储器。
DSP属于精简指令系统计算机（Risc），大多数指令都能在一个周期内完成并可通过并行处理技术，在一个指令周期内完成多条指令。同时，DSP接受改进的哈佛结构，具有独立的程序和数据空间，允许同时存储程序和数据。内置高速的硬件乘法器，加添了多级流水线。使其具有高速的数据运算本领。而单片机为多而杂指令系统计算机（CiSC），多数指令要2—3个指令周期才能完成．单片机接受诺依曼结构，程序和数据在同一空间存储，同一时刻只能单独访问指令或数据。单片机的ALU只能做加法，而乘法则需 要由软件来实现，因而需要占用较多的指令周期，速度比较慢。与16位单片机相比。DSP执行单指令的时间快810倍，一次乘法运算时间快16—30倍。在超声波发生器中。DSP可以完成除功率变换以外的全部功能，如主电路掌控、系统实日十监控及保护虽然DSP有着很多优点，但是它也存在一些局限性，如采样频率的选择、PWM信号频率及其精度、采样延时、运算时间及精度等。这些因素会或多或少地影响超声波流量计电路的掌控性能。
3、超声波流量计接受FPGA掌控 现场可编程门阵列（FPGA）属于可重构器件，其内部逻辑功能可以依据需要任意设定，具有集成度高、处理速度快。效率高等优点。其结构紧要分为三部分：可编程逻辑块、可编程I／O模块、可编程内部连线。由于FPGA的集成度特别大，一片FPGA少则几千个等效门，多则几万或几十万千等效门。所以一片FPGA就可以实现特别多而杂的逻辑．替代多块集成电路和分立元件构成的电路。它借助于硬件描述语言（VHDL）来对系统进行设计，接受三个层次（行为描述、PJL描述、门级描述）的 第 4 页 共 5 页 硬件描述和自上至下（从系统功能描述开始）的设计风格，能对三个层次的描述进行混合仿真，从而可以便利地进行数字电路设计，在牢靠性、体积、成本上具有相当优势．比较而言，DSP适合取样速率低和软件多而杂程度高的场合使用；而当系统取样速率高（MHz级），数据率高（20MB／s以上）、条件操作少、任务比较固定时，FPGA更有优势
电磁流量计作为一种常用的流量测量仪表，对其材质的选择也是一个紧要的因素。由于电磁流量计中，与介质接触的部分只有电极与测量管的内部，所以依据不同的介质的特性，需要选择正确的电极以及衬里材质。
一、有关电极材质的选择
一般电极材质分以下几种：
1.不锈钢（0Cr18Ni12Mo2Ti）。适用于硝酸、室温下小于5%的硫酸、沸腾的磷酸、蚁酸、碱溶液，在确定压力下的亚硫酸、海水、醋酸。
2.哈氏合金B、哈氏合金C。可以用于海水、盐水。
3.钛。适用于海水、各种氯化物和次氯化盐酸、氧化性酸（包括发烟硝酸）、有机酸、碱等。
4.钽。除氢氟酸、发烟硫酸、碱外的其余化学介质，包括沸点的盐酸、硝酸和＜175℃硫酸都可使用。
5.铂。可以用于各种酸、碱、盐，但不包括王水。
二、关于衬里材质的选择 第 5 页 共 5 页 如何精准选择内衬材料，必需得注意的是，应依据被测介质的侵蚀性、磨损性和温度来选择内衬材料。
1.橡胶。具有极好的弹性，高度的扯断力，耐磨机能好，耐一般的弱酸弱碱的侵蚀，可以测水、污水、泥浆和矿浆等。
2.聚胺脂。具有极好的耐磨机能，耐酸、碱机能差，能测中性强磨损的煤浆、泥浆和矿浆。
3.聚四氟乙烯。耐沸腾的盐酸、硫酸、硝酸、王水、浓碱和各种有机溶剂，耐磨机能好，粘接机能较差。
以上即是有关电磁流量计材质的选择，不同的介质有不同的特性，不愿定要选择比较贵的，选择合适的才是经济耐用。
