基于单片机的超声波流量计

论文编号:JD1148  论文字数:25715,页数:50  附任务书，原理图，仿真，及问题解答

一、毕业设计（论文）题目
基于单片机的超声波流量计的设计
二、毕业设计（论文）背景
 在工业生产中，经常需要精确地计量和控制液体的流速和流量，传统的接触式流量计，如电磁流量计、涡轮流量计、孔板、差压流量计等，均不同程度地受到压力、磨损、腐蚀、污染的影响，同时安装时还要破坏管道。而超声波测流量计具有安装方便、省时省力，尤其是非接触式测量方式具有诸多优点。超声波流量计可用于测量任何液体的流量．特别是腐蚀性、高粘度非导电液体的流量，也可测量大管径流量，有着良好的应用前景。
三、毕业设计（论文）目标、研究内容和技术要求

目标：以单片机为核心器件，设计一台超声波流量计。
1.要求系统能进行流体流量的测量；
2.当流体流量超过测量范围时，具有报警功能；
3.能对当前的流量值进行实时显示。
研究内容：
 1.通过查找相关资料，学习并了解各种流量测量的方法；
 2.流量传感器及其测量电路的选择；
 3.各种单片机接口电路的设计及系统的整体设计、调试。
 

摘要：
 超生波的流量检测是根据超声波在流动的流体中传播的过程中会载有流体的流速信息这一原理，通过简便、可靠的信号处理方法，把这个流速信息转换成流量信息。本文详细介绍了超声波流量检测技术的基本原理和实现方法，在借鉴和吸收国内外先进的超声波流量检测技术的基础上，设计出了完整的系统硬件，并且给出了系统软件的设计思想。
 超声波流量计由于具有非接触式测量、测量范围宽、安装简便、以及特别适合大管径及危险性流体流量测量等优点，被水利、电力、冶金、选矿、选煤等部门广泛应用,经常需要精确计量和控制液体的流速和流量。测量流体流量的仪表统称为流量计或流量表，它是工业测量中重要的仪表之一。超声波流量计与以往传统的流量计相比，具有很多优点，是一种非常理想的节能型流量计。
 目前应用较多的超声波流量计测量方法主要有时差法、多普勒效应法、相关法、噪声法、波束偏移法等，其中时差法应用最为普遍。本设计以单片机AT89S51为主控芯片，通过对超声波的深入研究，利用时差法实现了对流量的测量，另外本设计通过对系统软硬件的合理设计，提高了系统的精度及系统稳定性。
 
关键字：单片机，AT89S51，超声波，流量计，时差法