精度是測量儀表的重要指標(biāo)，在時差法超聲波流量計流量測量中，誤差來源主要來自以下幾方面：
⑴ 加工精度及溫度變化對機(jī)械尺寸的影響。聲路角 、管道直徑D、聲程L等機(jī)械參數(shù)的加工精度、溫度穩(wěn)定性對流量的測量有直接的影響。在測量過程中，它們會隨著溫度的變化而變化。這種誤差可以通過精密加工，合理選材以及合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計使影響減到最小。
⑵ 溫度變化對流速的影響。
超聲波的傳播速度隨流體的溫度的升高而升高，因而會給測量帶來誤差。流體溫度變化對精度的影響可以采用溫度補(bǔ)償方法通過測量流體的溫度和溫度補(bǔ)償數(shù)學(xué)模型的計算實(shí)現(xiàn)自動補(bǔ)償。
⑶ 電氣特性上的誤差。
器件工作不穩(wěn)定、計數(shù)電路精度低會給流量測量帶來誤差。為了減小該誤差，我們選用100MHz、高精度、高穩(wěn)定性的石英晶體振蕩器作為時鐘基準(zhǔn)信號，選用大規(guī)模高速可編程邏輯器件(CPLD)來實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的邏輯控制和高精度計時功能，以達(dá)到系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。
⑷ 回波波形變化和幅值變化帶來誤差
該變化會使超聲波流量計二值化電路的計時比較點(diǎn)發(fā)生變化，造成波形誤差。這種誤差用硬件方法很難克服，必須借助于軟件方法引入智能分析算法加以解決
超聲波流量計超聲波發(fā)生器應(yīng)用數(shù)字化控制技術(shù)一般有三種形式：
1、超聲波流量計采用AVR高檔單片機(jī)控制 單片機(jī)是一種在一塊芯片上集成了CPU．RAM／ ROM、定時器／計數(shù)器和I／O接口等單元的微控制芯片， 具有速度快，功能強(qiáng)、效率高、體積小，性能可靠、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，在各種控制系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛。單片機(jī)的CPU經(jīng)歷了由4、8，16、32直至64位的發(fā)展過程。在超聲波發(fā)生器中，單片機(jī)主要用作數(shù)據(jù)采集和運(yùn) 算處理、電壓電流調(diào)節(jié)、PWM信號生成、系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)控和故障自我診斷等，一般作為整個電路的主控芯片運(yùn)行，完成多種綜合功能。配合D／A轉(zhuǎn)換器和MOSFET功率模塊實(shí)現(xiàn)脈寬調(diào)制．另外，單片機(jī)還具有對過流，過熱。欠壓等情況的中斷保護(hù)以及監(jiān)控功能。 單片機(jī)控制克服了模擬電路的固有缺陷，通過數(shù)字化的控制方法，得到高精度和高穩(wěn)定度的控制特性，并可實(shí)現(xiàn)靈活多樣的控制功能
2、超聲波流量計采用DSP控制 數(shù)字信號處理器{DSP}是近年來迅速崛起的新一代可編程處理器。其內(nèi)部集成了波特率超聲波發(fā)生器和FiFO緩沖器，提供高速同步串口和標(biāo)準(zhǔn)異步串口，有的片內(nèi)還集成了采樣／保持和A／D轉(zhuǎn)換電路，并提供PWM信號輸出。與單片機(jī)相比，DSP具有更快的CPU。更高的集成度和更大容量的存儲器。 DSP屬于精簡指令系統(tǒng)計算機(jī)(Risc)，大多數(shù)指令都能在一個周期內(nèi)完成并可通過并行處理技術(shù)，在一個指令周期內(nèi)完成多條指令。同時，DSP采用改進(jìn)的哈佛結(jié)構(gòu)，具有獨(dú)立的程序和數(shù)據(jù)空間，允許同時存儲程序和數(shù)據(jù)。內(nèi)置高速的硬件乘法器，增加了多級流水線。使其具有高速的數(shù)據(jù)運(yùn)算能力。而單片機(jī)為復(fù)雜指令系統(tǒng)計算機(jī)(CiSC)，多數(shù)指令要2-3個指令周期才能完成．單片機(jī)采用諾依曼結(jié)構(gòu)，程序和數(shù)據(jù)在同一空間存儲，同一時刻只能單獨(dú)訪問指令或數(shù)據(jù)。單片機(jī)的ALU只能做加法，而乘法則需 要由軟件來實(shí)現(xiàn)，因而需要占用較多的指令周期，速度比較慢。與16位單片機(jī)相比。DSP執(zhí)行單指令的時間快8—10倍，一次乘法運(yùn)算時間快16-30倍。在超聲波發(fā)生器中。DSP可以完成除功率變換以外的所有功能，如主電路控制、系統(tǒng)實(shí)日十監(jiān)控及保護(hù)雖然DSP有著許多優(yōu)點(diǎn)，但是它也存在一些局限性，如采樣頻率的選擇、PWM信號頻率及其精度、采樣延時、運(yùn)算時間及精度等。這些因素會或多或少地影響超聲波流量計電路的控制性能。
3、超聲波流量計采用FPGA控制 現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)屬于可重構(gòu)器件，其內(nèi)部邏輯功能可以根據(jù)需要任意設(shè)定，具有集成度高、處理速度快。效率高等優(yōu)點(diǎn)。其結(jié)構(gòu)主要分為三部分：可編程邏輯塊、可編程I／O模塊、可編程內(nèi)部連線。由于FPGA的集成度非常大，一片F(xiàn)PGA少則幾千個等效門，多則幾萬或幾十萬千等效門。所以一片F(xiàn)PGA就可以實(shí)現(xiàn)非常復(fù)雜的邏輯．替代多塊集成電路和分立元件組成的電路。它借助于硬件描述語言(VHDL)來對系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計，采用三個層次(行為描述、PJL描述、門級描述)的硬件描述和自上至下(從系統(tǒng)功能描述開始)的設(shè)計風(fēng)格，能對三個層次的描述進(jìn)行混合仿真，從而可以方便地進(jìn)行數(shù)字電路設(shè)計，在可靠性、體積、成本上具有相當(dāng)優(yōu)勢．比較而言，DSP適合取樣速率低和軟件復(fù)雜程度高的場合使用；而當(dāng)系統(tǒng)取樣速率高(MHz級)，數(shù)據(jù)率高(20MB／s以上)、條件操作少、任務(wù)比較固定時，F(xiàn)PGA更有優(yōu)勢
電磁流量計作為一種常用的流量測量儀表，對其材質(zhì)的選擇也是一個重要的因素。由于電磁流量計中，與介質(zhì)接觸的部分只有電極與測量管的內(nèi)部，所以根據(jù)不同的介質(zhì)的特性，需要選擇正確的電極以及襯里材質(zhì)。
一、有關(guān)電極材質(zhì)的選擇
一般電極材質(zhì)分以下幾種：
1.不銹鋼(0Cr18Ni12Mo2Ti)。適用于硝酸、室溫下小于5%的硫酸、沸騰的磷酸、蟻酸、堿溶液，在一定壓力下的亞硫酸、海水、醋酸。
2.哈氏合金B(yǎng)、哈氏合金C?？梢杂糜诤ＫⅪ}水。
3.鈦。適用于海水、各種氯化物和次氯化鹽酸、氧化性酸(包括發(fā)煙硝酸)、有機(jī)酸、堿等。
4.鉭。除氫氟酸、發(fā)煙硫酸、堿外的其余化學(xué)介質(zhì)，包括沸點(diǎn)的鹽酸、硝酸和＜175℃硫酸都可使用。
5.鉑。可以用于各種酸、堿、鹽，但不包括王水。
二、關(guān)于襯里材質(zhì)的選擇
如何準(zhǔn)確選擇內(nèi)襯材料，必須得注意的是，應(yīng)根據(jù)被測介質(zhì)的侵蝕性、磨損性和溫度來選擇內(nèi)襯材料。
1.橡膠。具有極好的彈性，高度的扯斷力，耐磨機(jī)能好，耐一般的弱酸弱堿的侵蝕，可以測水、污水、泥漿和礦漿等。
2.聚胺脂。具有極好的耐磨機(jī)能，耐酸、堿機(jī)能差，能測中性強(qiáng)磨損的煤漿、泥漿和礦漿。
3.聚四氟乙烯。耐沸騰的鹽酸、硫酸、硝酸、王水、濃堿和各種有機(jī)溶劑，耐磨機(jī)能好，粘接機(jī)能較差。
以上即是有關(guān)電磁流量計材質(zhì)的選擇，不同的介質(zhì)有不同的特性，不一定要選擇比較貴的，選擇合適的才是經(jīng)濟(jì)耐用。
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