| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6页 |
| 1 绪论 | 第9-12页 |
| 1.1 应用背景 | 第9页 |
| 1.2 超声波流量计发展历程和国内外现状 | 第9-10页 |
| 1.3 课题研究内容 | 第10-11页 |
| 1.4 本章小结 | 第11-12页 |
| 2 超声波流量测量理论分析 | 第12-24页 |
| 2.1 超声波流量测量装置分类 | 第12-13页 |
| 2.1.1 超声波测量方法分类 | 第12-13页 |
| 2.1.2 换能器类型分类 | 第13页 |
| 2.2 换能器安装方式 | 第13-14页 |
| 2.3 采用 V 型安装方式测量原理 | 第14-17页 |
| 2.4 声速温度补偿 | 第17-18页 |
| 2.5 管道中高炉冷却水流速补偿 | 第18-22页 |
| 2.5.1 流场分布 | 第18-19页 |
| 2.5.2 雷诺系数 | 第19-20页 |
| 2.5.3 平均流速 | 第20-21页 |
| 2.5.4 管道中流速补偿系数计算 | 第21-22页 |
| 2.6 折射角补偿 | 第22-23页 |
| 2.7 本章小结 | 第23-24页 |
| 3 换能器技术参数选取 | 第24-32页 |
| 3.1 换能器发射频率选取 | 第24-25页 |
| 3.2 换能器发射角度选取 | 第25-31页 |
| 3.2.1 超声波的种类 | 第25页 |
| 3.2.2 换能器发射角度分析 | 第25-31页 |
| 3.2.3 换能器发射强度选取 | 第31页 |
| 3.3 本章小结 | 第31-32页 |
| 4 超声波流量测量装置硬件设计 | 第32-45页 |
| 4.1 流量测量装置总体结构设计 | 第32-33页 |
| 4.2 主控制器 STM32 | 第33-34页 |
| 4.3 高精度计时芯片 TDC-GP2 电路设计 | 第34-37页 |
| 4.3.1 TDC-GP2 介绍 | 第34-35页 |
| 4.3.2 TDC-GP2 屏蔽窗口 STOP 功能 | 第35-36页 |
| 4.3.3 TDC-GP2 晶振校准功能 | 第36页 |
| 4.3.4 TDC-GP2 外围电路设计 | 第36-37页 |
| 4.4 发射接收电路设计 | 第37-43页 |
| 4.4.1 高速脉冲发射电路设计 | 第37-38页 |
| 4.4.2 回波信号处理电路设计 | 第38-43页 |
| 4.5 串口通信电路设计 | 第43-44页 |
| 4.6 LCD 电路设计 | 第44页 |
| 4.7 本章小结 | 第44-45页 |
| 5 超声波流量测量装置软件设计 | 第45-54页 |
| 5.1 软件总体设计 | 第45-46页 |
| 5.2 流量测量主体流程 | 第46-47页 |
| 5.3 超声波收发程序设计 | 第47页 |
| 5.4 测量装置的时间测量程序设计 | 第47-52页 |
| 5.4.1 SPI 总线的驱动程序设计 | 第48-49页 |
| 5.4.2 TDC-GP2 寄存器与操作命令 | 第49-50页 |
| 5.4.3 TDC-GP2 时间测量程序流程 | 第50-52页 |
| 5.5 测量装置人机交互界面设计 | 第52-53页 |
| 5.6 串口通信程序设计 | 第53页 |
| 5.7 本章小结 | 第53-54页 |
| 6 测量装置安装及数据处理 | 第54-60页 |
| 6.1 高炉冷却水管道内流速分布 | 第54-55页 |
| 6.2 高炉冷却水多相流分析 | 第55-56页 |
| 6.3 测量装置校检与调整 | 第56-57页 |
| 6.4 测量装置数据处理 | 第57-58页 |
| 6.5 系统误差分析与改进措施 | 第58-59页 |
| 6.6 本章小结 | 第59-60页 |
| 结论 | 第60-61页 |
| 参考文献 | 第61-64页 |
| 附录 A 系统电路 | 第64-66页 |
| 附录 B 部分软件代码 | 第66-79页 |
| 在学研究成果 | 第79-80页 |
| 致谢 | 第80页 |