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外夾式超聲波流量計完整安裝步驟及標準調試規(guī)范
超聲波流量計現(xiàn)在已經被廣泛地應用于各種流量測量現(xiàn)場，特別是大管徑的管道測量更能體現(xiàn)其*的測量性能,。由于超聲波流量計的流量測量準確性在很大程度上是依賴于系統(tǒng)對超聲波信號的正確識別。電路耦合產生噪聲超過限值時,，就極有可能對信號的波形產生破壞,，導致測量數據的偏差和錯誤，嚴重的甚至造成整個儀器都不能正常工作,。
所以說有效的減小噪聲與噪聲拾取是設計中必須關注的要點,。本文就是針對于超聲波流量計設計值得改進的方面，比如采取了信號濾波,、屏蔽、采用平衡電路等等,，以改善了超聲波流量計適應環(huán)境的能力,。通過一系列的方法和措施zui大程度地改善超聲波流量計對于環(huán)境的適應能力?！ ?/span>
一、超聲波流量計概述
超聲波流量計是通過檢測流體流動對超聲束（或超聲脈沖）的作用以測量流量的儀表,，目的是解決一些測量困難的問題。超聲波流量計,，集計算機和傳感器技術于一身，將聲學的研究成果與現(xiàn)代電子技術結合在一起，可以用于多種液體的測量,。
二、噪聲的來源分析
在超聲波流量計測量系統(tǒng)中,，構成噪聲源物質的類型很多。如：
?。?）流量計安裝環(huán)境中可能存在的較大的電場和磁場干擾;
（2）靠近水泵安裝時的水泵帶來的接近于超聲波信號的噪音;
?。?）操作人員隨身攜帶的通信系統(tǒng);
（4）電源中的高次諧波;
?。?）電路板上高頻晶體振蕩器所帶來的噪聲干擾,。對于從外界來的噪聲干擾源,，主要采用降低電路對噪聲的敏感度、減少噪聲拾取,、切斷噪聲耦合路徑的辦法解決，而對于來自于系統(tǒng)內部,，如電路板上的噪聲源,，則采取信號地,、數字地分離,、多點接地,、合理布線的方法解決,。
典型的噪聲路徑框圖如圖1所示?？梢钥闯觯粋€噪聲問題的產生必須具備三個要素,，首先，必須有噪聲源;其次,，必須有對噪聲敏感的接收器;第三，必須有一個將噪聲從源頭傳送到接收器的耦合路徑。因而要解決噪聲問題就必須從這三個方面著手解決,。
三、超聲波流量計改良措施
3.1 濾波
因為超聲波信號的頻率大致為1Mhz,，由運放和電容等器件構成的有源濾波器的帶寬較小,，zui大在幾百千赫茲,，在這個頻率附近不易采用,，而若采用集成的濾波電路造價又偏高,，因此這里采用了簡單易行的由電感和電容組成的LC 濾波器,。
如圖2所示,，由L和C組成并聯(lián)諧振，將諧振頻率設在1.5MHz,，由L1、C1 以及 L2,、C2組成串聯(lián)諧振，整個形成T型網路,，實現(xiàn)了帶通濾波,。
除了設計信號處理中的濾波電路外，對所有進出屏蔽盒的導線都實施了濾波措施,。在導線穿透屏蔽體的地方,，使用了饋通電容,，并且在導線和電路端的地之間又連接了一個短引腳的云母電容,。
3.2 屏蔽
在本次設計中采用了以鋁為材料的殼體，對處于內部的儀器形成電場和磁場的保護層,。*,，理想的屏蔽體應是一個封閉的,、連續(xù)的導電殼體，沒有開孔和接縫,。然而實際使用中卻因為要布線,，很難達到真正的屏蔽。通過對屏蔽的不連續(xù)性對磁場感應電流影響的分析,，這里沒有采用矩形縫隙走線,，而采用了在屏蔽盒多個面上開小孔的策略，并且使進出屏蔽體的導線的屏蔽層都360°連接到屏蔽盒上,。這樣做的好處是直接改善了系統(tǒng)對于電場和磁場的忍耐能力，增強了性能,。
3.3 平衡電路
平衡電路是用于產生相同和相反信號的電路,，將這些信號送入兩個導線;電路的平衡特性越好,，信號的散射就越小;它的噪聲抑制特性也越好。
平衡電路抵消干擾信號的能力,，是建立在信號波形和幅值嚴格對稱，同,、反相端電路增益嚴格一致的基礎上的，理論上,，理想的平衡放大器對感應噪聲具有無窮大的抑制比,，可以將干擾信號*抵消，但在實際應用中,，平衡電路由于增益誤差等原因，抗干擾能力不可能達到理想值,，甚至會產生一些新的失真和噪音。
但即使這樣,，相對于單端電路只能采用加強屏蔽和進行電源濾波來降低干擾來講，平衡電路仍不失為一種主動式,、積極有效的抗干擾措施,，在惡劣電磁環(huán)境,、長距離傳輸時優(yōu)勢非常明顯。
四,、文章結語
在超聲波流量計的設計和使用過程之中,，每一種噪聲都會對其測量精度產生較大影響，按照本文以上所述,，通過采用濾波、屏蔽,、平衡電路等方式對流量計電路進行了改良,，經過這一系列改良的產品已經在現(xiàn)場投產，效果很明顯,，對于提升流量計的測量精度和穩(wěn)定性有很大的作用,。
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