發(fā)布時間：2021-01-07 00:50

　　隨著我國化工工業(yè)技術(shù)的快速發(fā)展,化工生產(chǎn)線智能化的需求不斷增加,相應(yīng)的在線工業(yè)智能儀表應(yīng)運而生。其中超聲波密度測量儀表在工作過程中,由于對回波信號的采集精度較低,且采集后的信號中含有大量干擾噪聲,使其測量精度不理想。為提高超聲波密度計測量精度,本課題通過優(yōu)化超聲波回波采集模塊及改進回波信號處理方法,以提高超聲波回波信號信噪比,從而改善測量結(jié)果。另一方面,目前現(xiàn)有的大多數(shù)超聲波密度測量儀表仍需進行現(xiàn)場操作,且可與原有生產(chǎn)設(shè)備相兼容的儀表種類較少。針對此問題本課題采用HART協(xié)議作為遠程工業(yè)密度計通信部分的解決方案,不但解決了傳統(tǒng)4²0mA電流回路中只能傳輸單一信號的問題,而且兼顧了對原有集散控制系統(tǒng)（DCS）中4²0mA電流回路的兼容性,最終完成相關(guān)軟硬件設(shè)計,研制出一套高精度的遠程工業(yè)超聲波密度計,并適用于國內(nèi)大多數(shù)的化工生產(chǎn)企業(yè)。論文的工作內(nèi)容主要體現(xiàn)在以下幾個方面:（1）根據(jù)對超聲波密度計在測量過程中的回波信號傳播特點及其采樣需求的分析,設(shè)計了基于隨機等效采樣原理的回波信號采集模塊。并通過縮短步進脈沖的發(fā)射時間間隔,來提高隨機等效采樣精度... 

【文章來源】：蘭州交通大學(xué)甘肅省

【文章頁數(shù)】：61 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

聲曲線式密度計測量原理圖

回波信號處理方法研究及其在遠程工業(yè)密度計中的應(yīng)用-10-圖2.2差拍等效采樣原理2.2.2順序等效采樣順序等效采樣方法是通過固定的時間間隔t，使每一周期的采樣點相比于前一周期采樣點都向后延遲間隔t進行采樣，通過對一定次數(shù)的周期進行采集，回波信號的各個部分終將會被全部采樣一遍，然后根據(jù)預(yù)先設(shè)定的采樣順序重組出被測信號波形。順序等效采樣方法原理如圖2.3所示，其實質(zhì)是將不同周期的采樣點重新組合成單個周期的完整信號，因此該方法對觸發(fā)點的準(zhǔn)確性要求較高，觸發(fā)時的任何抖動都有可能導(dǎo)致重構(gòu)信號的失真。圖2.3順序等效采樣原理2.2.3隨機等效采樣隨機等效采樣是通過每一周期信號觸發(fā)時刻與ADC采樣時鐘的時間差來確定采樣數(shù)據(jù)在回波信號中的時域位置，并且其采樣中每一周期的動作是在任意時刻發(fā)生的，也

回波信號處理方法研究及其在遠程工業(yè)密度計中的應(yīng)用-10-圖2.2差拍等效采樣原理2.2.2順序等效采樣順序等效采樣方法是通過固定的時間間隔t，使每一周期的采樣點相比于前一周期采樣點都向后延遲間隔t進行采樣，通過對一定次數(shù)的周期進行采集，回波信號的各個部分終將會被全部采樣一遍，然后根據(jù)預(yù)先設(shè)定的采樣順序重組出被測信號波形。順序等效采樣方法原理如圖2.3所示，其實質(zhì)是將不同周期的采樣點重新組合成單個周期的完整信號，因此該方法對觸發(fā)點的準(zhǔn)確性要求較高，觸發(fā)時的任何抖動都有可能導(dǎo)致重構(gòu)信號的失真。圖2.3順序等效采樣原理2.2.3隨機等效采樣隨機等效采樣是通過每一周期信號觸發(fā)時刻與ADC采樣時鐘的時間差來確定采樣數(shù)據(jù)在回波信號中的時域位置，并且其采樣中每一周期的動作是在任意時刻發(fā)生的，也


本文編號：2961569