礦漿溶液濃度是選礦生產(chǎn)中工藝參數(shù)制定的重要依據(jù)�，F(xiàn)有礦漿濃度檢測方法存在自動化程度不高、無法實時精確檢測的不足。超聲波測量因其實時和無輻射特性已在礦漿濃度檢測領域得到應用,但存在檢測精度不高,抗干擾能力差等問題。因此,設計一種高精度、自動化的超聲波礦漿濃度計對選礦生產(chǎn)具有重要意義。本文針對超聲波礦漿濃度計易受噪聲干擾,測量精度不高,抗干擾能力差等問題展開研究。在分析頻率、溫度、粒徑對衰減系數(shù)的影響基礎上。主要對測量系統(tǒng)中的驅動模塊,數(shù)據(jù)采集模塊,電源模塊進行分析。從不同方面提出提高系統(tǒng)穩(wěn)定性和減小測量誤差方案。主要工作如下:分析傳統(tǒng)驅動電路,根據(jù)系統(tǒng)頻率要求改進驅動電路設計,得到輸出穩(wěn)定的正弦波。根據(jù)換能器接收端信號特點,采用對數(shù)放大器進行信號放大及壓縮,同時增加低通濾波器,減小噪聲干擾。分析模擬轉換電路誤差,通過選用高精度芯片,并合理設計電路減小誤差。為減小溫度對聲衰減系數(shù)的影響,優(yōu)化系統(tǒng)結構,增加測溫裝置進行溫度補償。通過增加濾波電路,減小電源紋波。分析換能器性能和傳統(tǒng)匹配電路,優(yōu)化傳統(tǒng)串聯(lián)電感匹配電路,使換能器輸出波形穩(wěn)定。采用最小二乘法建立溫度、濃度與衰減系數(shù)關系式,進行濃度標... 

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
引言
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 礦漿濃度檢測方法
    1.3 國內外超聲檢測發(fā)展
        1.3.1 國外的研究現(xiàn)狀
        1.3.2 國內的研究現(xiàn)狀
    1.4 本文主要研究內容
第2章 超聲檢測技術
    2.1 超聲波的基本概念及特點
    2.2 超聲波的特征量
        2.2.1 聲壓
        2.2.2 聲速
        2.2.3 聲阻抗
        2.2.4 聲強
    2.3 超聲衰減
        2.3.1 擴散衰減
        2.3.2 散射衰減
        2.3.3 吸收衰減
        2.3.4 總衰減
    2.4 超聲測量懸濁液濃度的方法
        2.4.1 聲速檢測法
        2.4.2 聲阻抗法
        2.4.3 聲衰減法
第3章 傳統(tǒng)測量電路分析
    3.1 超聲衰減影響因素
        3.1.1 頻率對聲衰減的影響
        3.1.2 溫度對聲衰減的影響
        3.1.3 礦粉粒徑對聲衰減的影響
    3.2 電路結構分析
    3.3 驅動電路誤差分析
    3.4 模數(shù)轉換電路誤差分析
        3.4.1 模數(shù)轉換電路的直流誤差
        3.4.2 模數(shù)轉換電路的交流誤差
    3.5 電源模塊性能分析
第4章 硬件電路優(yōu)化
    4.1 驅動電路優(yōu)化設計
    4.2 放大電路的優(yōu)化
    4.3 模擬轉換電路優(yōu)化設計
    4.4 電源電路優(yōu)化設計
    4.5 測溫模塊
    4.6 其他改善措施
    4.7 數(shù)字濾波
    4.8 本章小結
第5章 超聲換能器性能分析
    5.1 超聲換能器結構
    5.2 匹配電路分析與改進
        5.2.1 匹配電路分析
        5.2.2 匹配電路優(yōu)化
第6章 系統(tǒng)測試與結果分析
    6.1 建立聲衰減模型
    6.2 實驗驗證及結果分析
結論
參考文獻
致謝
導師簡介
企業(yè)導師簡介
作者簡介
學位論文數(shù)據(jù)集


【參考文獻】：
期刊論文
[1]煤泥精選作業(yè)中礦漿濃度對各項指標的影響研究[J]. 程翔銳,丁光耀,龐士虎,朱再勝,倪恒球,吳大為.  選煤技術. 2018(03)
[2]高精度弱信號放大電路的設計[J]. 尤啟明,周俊,詹康,蔡楨荻,吳繼新.  電子測試. 2017(15)
[3]基于VCA810的大動態(tài)范圍AGC電路設計[J]. 羅有亮,魏連魁,劉杰.  電子設計工程. 2016(04)
[4]超聲換能器驅動電路及其回波接收電路設計分析[J]. 李享.  科技與創(chuàng)新. 2015(22)
[5]煤泥水濃度檢測的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 陳俊濤,張乾龍,楊露.  煤炭技術. 2014(11)
[6]超聲波泥水密度檢測影響因素的研究[J]. 姚麗,胡宇,趙海峰.  計算機仿真. 2014(10)
[7]壓電換能器T型匹配電路的優(yōu)化[J]. 王磊,王時英.  壓電與聲光. 2014(05)
[8]不同介質中超聲波傳播速度測量方法之比較[J]. 李艷琴.  大學物理實驗. 2014(02)
[9]基于超聲衰減譜和相速度的顆粒粒徑測量[J]. 章維,蘇明旭,蔡小舒.  化工學報. 2014(03)
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博士論文
[1]基于不同超聲信號變換的食品溶液濃度檢測研究[D]. 孟瑞鋒.浙江大學 2012
[2]超聲波礦漿粒度檢測的非線性建模研究[D]. 何桂春.北京科技大學 2006

碩士論文
[1]超聲波礦漿粒度與濃度檢測系統(tǒng)的研究[D]. 魏露.燕山大學 2016
[2]基于超聲衰減的污水懸濁液濃度檢測裝置研究[D]. 張寧波.浙江大學 2016
[3]基于超聲衰減的紙漿濃度檢測系統(tǒng)研究[D]. 胡順杰.齊魯工業(yè)大學 2015
[4]超聲波泥漿密度在線檢測系統(tǒng)研究[D]. 伍科.沈陽工業(yè)大學 2015
[5]超聲波泥漿傳播衰減特性分析[D]. 王丹陽.沈陽工業(yè)大學 2014



本文編號：3662715