基于分段包络互相关算法的气体超声波流量计研究
| 致谢 | 第4-5页 |
| 摘要 | 第5-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 1 绪论 | 第10-22页 |
| 1.1 研究背景与意义 | 第10-16页 |
| 1.1.1 流体计量仪表概述及分类 | 第11-12页 |
| 1.1.2 气体超声波流量计概述 | 第12-15页 |
| 1.1.3 影响气体超声波流量计计量精度因素 | 第15-16页 |
| 1.2 国内外研究进展 | 第16-20页 |
| 1.2.1 气体超声波流量计研究进展 | 第16-17页 |
| 1.2.2 超声波渡越时间检测研究进展 | 第17-20页 |
| 1.3 课题研究内容 | 第20-21页 |
| 1.3.1 主要研究内容 | 第20-21页 |
| 1.3.2 主要工作安排 | 第21页 |
| 1.4 本章小结 | 第21-22页 |
| 2 激发方式与接收信号包络特性研究 | 第22-36页 |
| 2.1 分段包络激发方案的产生与设计 | 第22-25页 |
| 2.1.1 分段包络激发方案概述 | 第22-24页 |
| 2.1.2 分段包络激发方案设计 | 第24-25页 |
| 2.2 分段包络激发方案仿真 | 第25-32页 |
| 2.2.1 换能器等效电路模型 | 第25-26页 |
| 2.2.2 传递函数理论推导 | 第26-27页 |
| 2.2.3 Simulink收发系统建模 | 第27-29页 |
| 2.2.4 分段包络仿真与分析 | 第29-32页 |
| 2.3 分段包络电路验证 | 第32-35页 |
| 2.4 本章小结 | 第35-36页 |
| 3 分段包络互相关算法研究 | 第36-57页 |
| 3.1 互相关检测理论依据及选型 | 第36-40页 |
| 3.1.1 互相关函数概述 | 第36-38页 |
| 3.1.2 互相关方法选型 | 第38-40页 |
| 3.2 分段包络互相关算法及信号处理 | 第40-52页 |
| 3.2.1 分段包络互相关算法 | 第41-42页 |
| 3.2.2 基准波形的选取 | 第42-44页 |
| 3.2.3 计算波形截取方案 | 第44-47页 |
| 3.2.4 计算波形预处理 | 第47页 |
| 3.2.5 高精度渡越时间获取 | 第47-52页 |
| 3.3 分段包络互相关算法验证 | 第52-56页 |
| 3.4 本章小结 | 第56-57页 |
| 4 系统设计与软硬件设计 | 第57-75页 |
| 4.1 系统整体方案设计 | 第57页 |
| 4.2 系统硬件设计 | 第57-69页 |
| 4.2.1 电源模块电路设计 | 第58-62页 |
| 4.2.2 激发模块电路设计 | 第62-66页 |
| 4.2.3 接收模块电路设计 | 第66-68页 |
| 4.2.4 信号采集模块电路设计 | 第68-69页 |
| 4.3 系统软件设计 | 第69-74页 |
| 4.3.1 主程序流程设计 | 第70-71页 |
| 4.3.2 初始化程序设计 | 第71-72页 |
| 4.3.3 时间测量程序设计 | 第72页 |
| 4.3.4 流量计算程序设计 | 第72-73页 |
| 4.3.5 中断处理程序 | 第73-74页 |
| 4.4 本章小结 | 第74-75页 |
| 5 分段包络互相关系统整机性能实验 | 第75-84页 |
| 5.1 实验方案设计 | 第75-77页 |
| 5.1.1 实验方案 | 第75-77页 |
| 5.1.2 实验流程 | 第77页 |
| 5.2 实验平台搭建 | 第77-80页 |
| 5.2.1 音速喷嘴标定台 | 第78-79页 |
| 5.2.2 气体超声波流量计样机 | 第79-80页 |
| 5.2.3 三种前置管段安装方式 | 第80页 |
| 5.3 实验结果分析 | 第80-83页 |
| 5.4 本章小结 | 第83-84页 |
| 6 总结和展望 | 第84-86页 |
| 6.1 论文总结 | 第84-85页 |
| 6.2 研究展望 | 第85-86页 |
| 参考文献 | 第86-90页 |
