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超声波流量计以其非接触、易于安装维护的优点在工业测量领域获得了广泛的应用。然而超声波流量计本身也存在许多不足之处,因此有必要对其加以改进和提高,以使其工作性能更加稳定,可靠。本论文就是以此为出发点,以时差式超声波流量测量系统为研究对象,对能提高整个系统性能的几项关键技术进行了深入的理论研究,并给出了具体电路实现方法。主要工作如下: 1.研究了时差式超声波流量计的测量原理,对理论公式进行了推导并给出了时差法超声波流量的测量原理图。然后根据流体力学的有关知识,对管道流体流速分布规律特别是流速分布修正系数进行了讨论。最后从理论上对超声波在流体中的传播特性进行分析,为具体的电路实现打下了坚实的理论基础。 2.讨论整个系统硬件电路的几个关键技术及其实现方法,包括换能器的结构和参数选择、应用范围门检测理论的信号检测电路以及采用复杂可编程逻辑器件(CPLD)完成对发射驱动电路的改进和传播时间的精确测量。 3.本文针对工业仪表要求键盘操作方便、简捷这一特点,结合软件工程学中先进的结构化分析方法与结构化设计技术,超脱具体检测/控制对象,从一般意义上对通用键盘的软件设计方法进行了研究。 4.对影响流体流量测量的各种因素进行了仔细的分析、研究,采用突出主要误差的分配原则,对各种可能误差进行了误差合成。最终给出了实验结果。