多普勒超声波流量计的探讨  十七

超声波流量计在沿管道轴线相距L的截面上安装两对超声波探头(即上游探头和下游探头)，工作时上、下游探头同时向被测流体发射一定幅度的能量束，当被测流体在管道内流动时，流动噪声调制上、下游探头发出的能量束，上游的接收探头检测到引起调制作用的随机信号X(t)，下游的接收探头检测到引起调制作用的随机信号Y(0，由相关理论可计算出这两个信号的互相关函数R。(f)的值，该函数峰值位置所对应的时间位移t就是随机信号在该系统中的传递时间(即流体的流动时间)。因此信号在该系统中的传播速度US可以按下式计算：US=L／T。其中，L为上、下游探头的距离。

1．4主要工作

本文在查阅国外流量计产品基本性能以及分析超声波流量计基本原理和项目指标的基础上，确立了系统基于多普勒效应法，以DSP为信号处理核心，以FPGA器件为控制核心，并采用快速傅立叶变换算法(FFT)来计算流速的方案。

完成超声波流量计的整体方案设计，包括采用的测量原理、测量算法、硬件方案、软件方案。

硬件方面完成硬件整体方案的设计、器件的选型，接口设计。软件方面完成流量测量的数字信号处理的程序设计以及数字逻辑时序的设计用MATLAB、Simulator、CosmosScope等软件对关键的算法进行设计仿真。

超声波流量计