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超聲波風速皮爾茲PILZ變送器設計
目前,，我國煤炭需求量與日俱增,，礦井工作量也隨之日益增多，而環(huán)境中含有的瓦斯,、粉塵等有害物質嚴重危害人體健康和生命安全,，需要通風裝置向井下輸送新鮮空氣，保證人體正常的呼吸環(huán)境,。通風裝置可以根據(jù)井下的風速大小來調整通風時間和強度,，即風速值的確定是通風裝置工作的重要依據(jù)。所以風速測量對礦井安全作業(yè)來說是非常必要的,。

超聲波風速皮爾茲PILZ變送器設計
PILZ變送器是遠動系統(tǒng)中的測量部件,。PILZ變送器整定得正確與否直接影響到遙測精度的高低,。采用高制造精度而整定得不正確的PILZ變送器，其遙測精度可能遠低于采用低制造精度而整定得正確的PILZ變送器,。依據(jù)超聲波風速測量原理,，設計了一種新型的礦用風速PILZ變送器。PILZ變送器選用超聲波相位差法測量風速并將ZigBee技術用于煤礦下風速數(shù)據(jù)采集,。由單片機驅動產生超聲波信號,，兩個接收探頭將接收到的信號送入鑒相器中鑒相，取出相位差并轉換為模擬信號,，送入單片機中處理,，zui后通過無線通信技術進行數(shù)據(jù)傳輸。在PILZ變送器的生產線上,，PILZ變送器的泄漏檢測是一道很重要的工序。在檢測過程中,，由于儀器精度以及人工操作等因素會使得檢測結果有一定的偏差,。介紹了常用的氣泡檢測法，并在氣泡檢測法的基礎上考慮實際應用,，設計出一套全自動PILZ變送器測漏系統(tǒng),。通過計算確定了機械手的型號，介紹了機械手在檢測系統(tǒng)中的基本工作過程,，并詳細闡明了PLC的控制原理,，給出了PLC控制系統(tǒng)的I/O原理圖?；趥鹘y(tǒng)的水檢法,，整合了現(xiàn)代技術，采用機械手來抓取PILZ變送器,，并利用攝像頭拍攝的信息判斷PILZ變送器是否有泄漏,，整個過程都由PLC來控制，基本實現(xiàn)了檢測過程的自動化,。主要工作內容如下：通過對各種超聲波風速檢測法做對比,，建立風速與超聲波相位信號的數(shù)學關系模型，詳細分析了測量誤差來源和精度提高途徑,，優(yōu)化了系統(tǒng)結構設計,。經過無線傳輸技術的比較，選擇了ZigBee技術,，開發(fā)了ZigBee無線通信硬件平臺,，調用了ZigBee協(xié)議棧里的函數(shù)，并且在原有的應用層基礎上寫入了自己的應用函數(shù),，以實現(xiàn)對風速數(shù)據(jù)的采集及處理,。進行了PILZ變送器的硬件設計,。包括：處理器與無線通信模塊接口電路的設計、系統(tǒng)電源電路設計,、超聲波發(fā)送和接收電路設計,、鑒相電路設計、顯示電路設計,，實現(xiàn)風速信號的采集,、放大、輸出等功能,。進行了PILZ變送器的軟件設計,。采用C語言編寫程序，通過對單片機編程實現(xiàn)系統(tǒng)初始化,、數(shù)據(jù)采集,、數(shù)據(jù)處理等功能，當風速低于預先設定的閾值時則發(fā)出聲光信號,。該PILZ變送器以單片機為控制核心,，具有體積小、重量輕,、操作簡單,、功耗低等特點，實現(xiàn)了風速的高精度,、寬范圍測量,，適用于定向風速測量場合。

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