基于單片機的超聲波流量計

論文編號:JD1148  論文字數:25715,頁數:50  附任務書，原理圖，仿真，及問題解答

一、畢業設計（論文）題目
基于單片機的超聲波流量計的設計
二、畢業設計（論文）背景
 在工業生產中，經常需要精確地計量和控制液體的流速和流量，傳統的接觸式流量計，如電磁流量計、渦輪流量計、孔板、差壓流量計等，均不同程度地受到壓力、磨損、腐蝕、污染的影響，同時安裝時還要破壞管道。而超聲波測流量計具有安裝方便、省時省力，尤其是非接觸式測量方式具有諸多優點。超聲波流量計可用于測量任何液體的流量．特別是腐蝕性、高粘度非導電液體的流量，也可測量大管徑流量，有著良好的應用前景。
三、畢業設計（論文）目標、研究內容和技術要求

目標：以單片機為核心器件，設計一臺超聲波流量計。
1.要求系統能進行流體流量的測量；
2.當流體流量超過測量范圍時，具有報警功能；
3.能對當前的流量值進行實時顯示。
研究內容：
 1.通過查找相關資料，學習并了解各種流量測量的方法；
 2.流量傳感器及其測量電路的選擇；
 3.各種單片機接口電路的設計及系統的整體設計、調試。
 

摘要：
 超生波的流量檢測是根據超聲波在流動的流體中傳播的過程中會載有流體的流速信息這一原理，通過簡便、可靠的信號處理方法，把這個流速信息轉換成流量信息。本文詳細介紹了超聲波流量檢測技術的基本原理和實現方法，在借鑒和吸收國內外先進的超聲波流量檢測技術的基礎上，設計出了完整的系統硬件，并且給出了系統軟件的設計思想。
 超聲波流量計由于具有非接觸式測量、測量范圍寬、安裝簡便、以及特別適合大管徑及危險性流體流量測量等優點，被水利、電力、冶金、選礦、選煤等部門廣泛應用,經常需要精確計量和控制液體的流速和流量。測量流體流量的儀表統稱為流量計或流量表，它是工業測量中重要的儀表之一。超聲波流量計與以往傳統的流量計相比，具有很多優點，是一種非常理想的節能型流量計。
 目前應用較多的超聲波流量計測量方法主要有時差法、多普勒效應法、相關法、噪聲法、波束偏移法等，其中時差法應用最為普遍。本設計以單片機AT89S51為主控芯片，通過對超聲波的深入研究，利用時差法實現了對流量的測量，另外本設計通過對系統軟硬件的合理設計，提高了系統的精度及系統穩定性。
 
關鍵字：單片機，AT89S51，超聲波，流量計，時差法