理工類論文模板20715

1、分院名稱：學(xué)生學(xué)號(hào)：長(zhǎng)春師范學(xué)院長(zhǎng)春師范學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）（理工類）題 目： 專 業(yè)： 作 者 姓 名： 指導(dǎo)教師姓名： 指導(dǎo)教師職稱： 年 月長(zhǎng)春師范學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）i長(zhǎng)春師范學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）作者承諾保證書長(zhǎng)春師范學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）作者承諾保證書本人鄭重承諾：本篇畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的內(nèi)容真實(shí)、可靠。如果存在弄虛作假、抄襲的情況，本人愿承擔(dān)全部責(zé)任。論文作者簽名： 日期： 年 月 日長(zhǎng)春師范學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）指導(dǎo)教師承諾保證書長(zhǎng)春師范學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）指導(dǎo)教師承諾保證書本人鄭重承諾：我已按有關(guān)規(guī)定對(duì)本篇畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的選題與內(nèi)容進(jìn)行指

2、導(dǎo)和審核，堅(jiān)持一人一題制，確認(rèn)由作者獨(dú)立完成。如果存在學(xué)風(fēng)問題，本人愿意承擔(dān)指導(dǎo)教師的相關(guān)責(zé)任。指導(dǎo)教師簽名：日期： 年 月 日長(zhǎng)春師范學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）ii摘摘 要要超聲波流量測(cè)量技術(shù)是一種利用超聲波信號(hào)在流體中傳播時(shí)所載流體的流速信息來測(cè)量流體流量的新的測(cè)量技術(shù)。超聲波流量計(jì)以其非接觸、易于安裝維護(hù)、不會(huì)改變流體的流動(dòng)狀態(tài)、不產(chǎn)生附加阻力等優(yōu)點(diǎn)在工業(yè)、民用等多領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。超聲波流量計(jì)作為一種新型儀表，在市場(chǎng)上已經(jīng)有產(chǎn)品問世，但由于存在一些技術(shù)問題，仍沒有得到普遍的應(yīng)用。近幾年，傳感器技術(shù)、先進(jìn)測(cè)量技術(shù)、微電子技術(shù)的快速發(fā)展，為我們進(jìn)一步研究超聲波流量計(jì)提供了條件，同時(shí)也推動(dòng)

3、了該儀表的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。從 2004 年開始，課題組成員依托吉林省科學(xué)技術(shù)廳項(xiàng)目“無線溫度傳感超聲波新型熱表研制” ，開展了無線溫度傳感超聲波新型熱表的研制工作，其中超聲波流量計(jì)的研制是課題研究的重要內(nèi)容，本論文就是在這種背景下開展的。目前，基于 cpld 和 msp430 的無線溫度傳感超聲波新型熱表已經(jīng)研發(fā)成功，通過了吉林省電子信息產(chǎn)品監(jiān)督檢驗(yàn)研究所的測(cè)試，各項(xiàng)性能指標(biāo)均達(dá)到了合同的要求，并于 2008 年 3 月通過了吉林省科技廳科技成果鑒定。本課題的主要目的是設(shè)計(jì)并制作超聲波流量計(jì)，并對(duì)相關(guān)技術(shù)進(jìn)行研究。主要研究工作包括：首先簡(jiǎn)要介紹了流量計(jì)和超聲波流量計(jì)的研究意義、發(fā)展歷史及其研究現(xiàn)狀

4、；其次對(duì)超聲波流速測(cè)量方法進(jìn)行了理論分析，并在此基礎(chǔ)上詳細(xì)介紹了設(shè)計(jì)中采用的時(shí)差法流速測(cè)量機(jī)理；在第三章中介紹了超聲波流量計(jì)測(cè)量裝置的硬件設(shè)計(jì)，并重點(diǎn)介紹了測(cè)量裝置的硬件電路以及超聲波流量計(jì)的工作流程；第四章中分析了超聲波流量計(jì)設(shè)計(jì)過程中的關(guān)鍵技術(shù)，例如：靜水測(cè)量水速不為零因素分析、流量計(jì)的定標(biāo)、低功耗設(shè)計(jì)、回波工作點(diǎn)等，同時(shí)給出了這些關(guān)鍵技術(shù)的具體解決方法。低功耗設(shè)計(jì)是超聲波流量計(jì)設(shè)計(jì)中一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，通過采用軟、硬件微功耗設(shè)計(jì)，最終儀表動(dòng)態(tài)工作電流達(dá)到了 12，靜態(tài)工作電流達(dá)到 23，電池壽命 10 年以上，滿aa足了系統(tǒng)對(duì)備用電池的要求；第五章是超聲波流量計(jì)的實(shí)驗(yàn)研究部分，給出了超聲波流量

5、計(jì)的測(cè)試數(shù)據(jù)，分析了超聲波流量計(jì)測(cè)量誤差產(chǎn)生的原因，并提出了提高測(cè)量精度的三種方法；最后進(jìn)行了全文總結(jié)。該超聲波流量計(jì)具有始動(dòng)流量小、壓損小、功耗低、工作可靠、功能齊全等優(yōu)點(diǎn)，具有較好的市場(chǎng)應(yīng)用前景。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：超聲波流量計(jì) 時(shí)差法 cpld msp430 單片機(jī) 長(zhǎng)春師范學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）iiiabstractultrasonic flow measuring technique which is a new measuring technique, can measure the velocity of flow according to the theory that ultr

6、asonic can carry the information of the liquid when it transits the flowing liquid. ultrasonic flow meter has many advantages such as: non-contacting, simple fixing and maintaining, not changing the liquid flow state, no additional resistance etc. so ultrasonic flow meter it is widely used in indust

7、ry and civilian measurement. ultrasonic flow meter is a novel instrument and the products have appeared on the market. however, there are some technical matters of the products. so, ultrasonic flow meter hasnt been applied widely. in recent years, sensors technique, measuring technique and microelec

8、tronic technology are developing rapidly. it provides the condition for further studies on ultrasonic flow meter, at the same time, it speeds up industrialization. from 2004, all the members of the project group support the project of the office of science and technology of jilin province, which cal

9、led the development of wireless temperature sensor ultrasonic new-type heat meters. fabrication of ultrasonic flow meter is the important research content of the project. this paper is started in this context.the ultrasonic flow meter has many advantages such as low starting flow, small pressure los

10、s, low consume, operation reliable, fully functional and so on. it has good potential application of market. the ultrasonic flow meter has many advantages such as low starting flow, small pressure loss, low consume, operation reliable, fully functional and so on. it has good potential application of

11、 market.the ultrasonic flow meter has many advantages such as low starting flow, small pressure loss, low consume, operation reliable, fully functional and so on. it has good potential application of market.the ultrasonic flow meter has many advantages such as low starting flow, small pressure loss,

12、 low consume, operation reliable, fully functional and so on. it has good potential application of market.the ultrasonic flow meter has many advantages such as low starting flow, small pressure loss, low consume, operation reliable, fully functional and so on. it has good potential application of ma

13、rket.the ultrasonic flow meter has many advantages such as low starting flow, small pressure loss, low consume, operation reliable, fully functional and so on. it has good potential application of market.長(zhǎng)春師范學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）ivkey words: ultrasonic flow meter time difference method cpld msp430;長(zhǎng)春師范學(xué)院本科畢業(yè)

14、論文（設(shè)計(jì)）v目目 錄錄承諾保證書承諾保證書.i摘摘 要要.iiabstract.iii第一章第一章 緒緒 論論.11.1 本課題的來源及研究意義 .11.1.1 本課題的來源.11.1.2 課題的研究意義.11.2 流量計(jì)概述 .11.2.1 流量計(jì)的發(fā)展歷史.1第二章第二章 超聲波流量計(jì)流速測(cè)量機(jī)理研究超聲波流量計(jì)流速測(cè)量機(jī)理研究.22.1 流量的基本概念 .22.2 超聲波測(cè)速方法分類 .22.2.1 傳播時(shí)間差法.22.2.2 波速偏移法.2結(jié)結(jié) 論論.4參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn).5附錄附錄 1.6附錄附錄 2.7致致 謝謝.9長(zhǎng)春師范學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）1第一章第一章 緒緒 論論1.1

15、本課題的來源及研究意義本課題的來源及研究意義1.1.1 本課題的來源本課題的來源本課題超聲波流量測(cè)量的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)是吉林省科學(xué)技術(shù)廳委托長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)承擔(dān)吉林省科技發(fā)展計(jì)劃中“無線溫度傳感超聲波新型熱表研制”項(xiàng)目中重要的研究組成部分。1.1.2 課題的研究意義課題的研究意義我國的水資源相當(dāng)缺乏，人均占有量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國際平均水平，而且分布也不平衡。整體來說，東南部分水資源較為豐富，而西北由于降水少，水資源極度缺乏。1.2 流量計(jì)概述流量計(jì)概述1.2.1 流量計(jì)的發(fā)展歷史流量計(jì)的發(fā)展歷史 自古以來，流量測(cè)量是人類文明的一種標(biāo)志，是計(jì)量科學(xué)技術(shù)的組成部分之一，它廣泛存在于水利、化工、農(nóng)業(yè)、石油、冶金以及人

16、民生活各個(gè)領(lǐng)域之中，一直得到世界各國政府和企業(yè)的重視，而且重視程度一直在不斷加強(qiáng)。長(zhǎng)春師范學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）2第二章第二章 超聲波流量計(jì)流速測(cè)量機(jī)理研究超聲波流量計(jì)流速測(cè)量機(jī)理研究2.1 流量的基本概念流量的基本概念單位時(shí)間內(nèi)，流體流過管道或設(shè)備某處橫截面的數(shù)量稱為流量。流體流量可用單位時(shí)間內(nèi)流過通道橫截面的流體體積或質(zhì)量來表示，前者稱為體積流量，用表示，q單位為；后者稱為質(zhì)量流量，用表示，單位為49。3m /sgkg/s體積流量的計(jì)算式為：q (2-1)_qu a式中，為與流速相垂直的通道橫截面積，單位是；為沿通道橫截面上的a_u2m_u流體平均速度，單位是。m/s質(zhì)量流量的計(jì)算式為：

17、g (2-2)gqus式中，為流體密度，單位是。3kg/m2.2 超聲波測(cè)速方法分類超聲波測(cè)速方法分類超聲波測(cè)速方法按照其測(cè)量原理大體可以分為：傳播時(shí)間差法、波束偏移法、多普勒法、噪聲法、漩渦法、相關(guān)法等幾種主要方法222324。2.2.1 傳播時(shí)間差法傳播時(shí)間差法超聲波在流體中傳播時(shí)，與聲波在靜止流體中傳播的速度相比，順流方向聲波傳播速度會(huì)增大，逆流方向則會(huì)減小，同一傳播距離就有不同的傳播時(shí)間。利用傳播時(shí)間之差與被測(cè)流體流速之間的關(guān)系求得流速，稱之傳播時(shí)間差法。通過接收穿過流體的超聲波就可以檢測(cè)出流體的流速，從而換算成流量。根據(jù)時(shí)差的表現(xiàn)形式不同可以分為時(shí)差法、相位差法和頻差法。1. 頻差法

18、頻差法是由順流發(fā)射的一組超聲波發(fā)射器()和接收器()，及另一組逆流的發(fā)1t1r射器()和接收器()各自組成發(fā)射-接收的閉路循環(huán)系統(tǒng)，其發(fā)射-接收的循環(huán)頻率2t2r分別為： 2.2.2 波速偏移法波速偏移法超聲波束在流體流動(dòng)的影響下，其波束的方向會(huì)發(fā)生偏移。在超聲波束與流動(dòng)方向垂直時(shí)，這一偏移更是明顯，所以利用波束偏移法進(jìn)行測(cè)量的超聲波流量計(jì)均在垂直流速方向上發(fā)射超聲波。超聲波束方向的偏移，是以接收換能器所接收的波束強(qiáng)度長(zhǎng)春師范學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）3的差值變化來反映的，如圖 2-1 所示。12ur1r2t圖 2-1 波束偏移法原理圖中 1 為發(fā)射器；2 為放大器。如表 2-1 所示(其中 t

19、pd 表示設(shè)計(jì)從輸入到非寄存器輸出的最小數(shù)據(jù)延遲)。表 2-1 max7000 系列器件集成密度和工作速度密度(宏單元)max7000s(5.0v)max7000ae(3.3v)max7000b(2.5v)最快 tpd(ns)323.5643.51284.01606.01927.52565.05125.5在max7000ae系列器件結(jié)構(gòu)中主要包括lab(logic array block)、宏單元(macro-cells)、擴(kuò)展乘機(jī)項(xiàng)e-pt(expander product terms)、可編程連線陣列pia(programmable interconnect array)和控制塊(io c

20、ontrol block)。長(zhǎng)春師范學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）4結(jié)結(jié) 論論超聲波流量計(jì)以其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)在工業(yè)測(cè)量方面獲得了較為廣泛的應(yīng)用，但是由于超聲波流量計(jì)本身的特點(diǎn)，在對(duì)小口徑和慢流速流量的測(cè)量方面，測(cè)量的精度不高，容易受測(cè)量環(huán)境的影響，穩(wěn)定性和可靠性都較差。本文在深入研究傳統(tǒng)超聲波流量計(jì)工作原理的基礎(chǔ)上，對(duì)現(xiàn)階段市場(chǎng)上超聲波流量計(jì)進(jìn)行分析，吸收利用了當(dāng)代超聲波測(cè)量領(lǐng)域和電子行業(yè)的一些新技術(shù)，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于 cpld 的時(shí)差法超聲波流量計(jì)。長(zhǎng)春師范學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）5參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)1 李廣峰，劉防，高勇.時(shí)差法超聲波流量計(jì)的研究j.電測(cè)與儀表，2000，37（9）：14-192 蔣樹

21、義.單片機(jī)在超聲波流量計(jì)中的應(yīng)用研究j.工業(yè)計(jì)量，2000（so）：204-205 長(zhǎng)春師范學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）6附錄附錄 1xin1xout2vio3gnd4fire15fire26fire_in7intn8ssn9sck10si11so12rstn13vcc14clk32out15clk32in16senset17loadt18pt 419pt 320gnd21vio22pt 223pt 124en_stop225en_stop126stop227gnd28vcc29stop130start31en_start32tdcg p2*4.91mr8220r7560kc1315pc1415p

22、y2r9100kr1010mc1715pc1615pout1out2r12c15220nfn.c.1a2gnd3y4vcc5u574hc1g14vccvcc1vcc1vcc1vcc1p3.0p3.1p3.2p3.3p3.4p2.7p3.5p3.6d24148d34148st artstartstoppt 1pt 2tdc-gp2 外圍電路圖熱表實(shí)物圖長(zhǎng)春師范學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）7附錄附錄 2測(cè)量傳感器中心頻率部分程序清單#include #include void pwm(char _pwmctl_,char _pwmpol_,char _pwmclk_, char _pwmcae_,ch

23、ar _pwmprclk_,char _pwmscla_,char _pwmsclb_) pwmctl=_pwmctl_; /*8 位或 16 位選擇*/ pwmpol=_pwmpol_; /*各通道輸出波形極性選擇寄存器：1：輸出高；0：輸出低*/ pwmclk=_pwmclk_; /*各通道時(shí)鐘選擇寄存器：*/ pwmcae=_pwmcae_; /*1：中心對(duì)齊排列；0：左邊對(duì)齊排列*/ pwmprclk=_pwmprclk_;/*預(yù)分頻*/ pwmscla=_pwmscla_; pwmsclb=_pwmsclb_; void pwme(char _channel,char onoff) volatile unsigned char _pwme; if(onoff=0) _pwme=0 x01; _pwme=_pwme_channel;