設(shè)管道的內(nèi)徑為d0,管壁厚度為d1,超聲波傳送時間為t0,在管壁的傳送時間為t1,由此可得超聲波在介質(zhì)中的速度為:
超聲波在不同管道材料中的速度為已知,由此可以得到超聲波在管道壁之間傳送的時間t1如式(3)所示,其中超聲波在管道壁之間的傳送速度為V,單位為m/s。
由式(1)、(2)、(3)可知管道中的壓力為:
由式(4)可知,壓力值P與超聲波傳送時間t0存在唯一對應(yīng)關(guān)系,只要測得超聲波傳送時間t0,就能得出管道中的壓力值,由此可知超聲波壓力測量裝置的關(guān)鍵技術(shù)是對超聲波在管道中的傳送時間進行測量。
2 超聲波測壓裝置系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
超聲波壓力測量裝置系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示,系統(tǒng)包括DSP及外圍電路、超聲波發(fā)射模塊、超聲波接收模塊、鍵盤及顯示模塊。
數(shù)據(jù)處理模塊采用TMS320F2812最小系統(tǒng),TMS320F2812是目前性價比最高的DSP芯片之一,具有強大的數(shù)字信號處理能力,被廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制,特別是應(yīng)用在對處理速度、處理精度方面要求高的領(lǐng)域。
超聲波在不同管道材料中的速度為已知,由此可以得到超聲波在管道壁之間傳送的時間t1如式(3)所示,其中超聲波在管道壁之間的傳送速度為V,單位為m/s。
由式(1)、(2)、(3)可知管道中的壓力為:
由式(4)可知,壓力值P與超聲波傳送時間t0存在唯一對應(yīng)關(guān)系,只要測得超聲波傳送時間t0,就能得出管道中的壓力值,由此可知超聲波壓力測量裝置的關(guān)鍵技術(shù)是對超聲波在管道中的傳送時間進行測量。
2 超聲波測壓裝置系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
超聲波壓力測量裝置系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示,系統(tǒng)包括DSP及外圍電路、超聲波發(fā)射模塊、超聲波接收模塊、鍵盤及顯示模塊。
數(shù)據(jù)處理模塊采用TMS320F2812最小系統(tǒng),TMS320F2812是目前性價比最高的DSP芯片之一,具有強大的數(shù)字信號處理能力,被廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制,特別是應(yīng)用在對處理速度、處理精度方面要求高的領(lǐng)域。