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聯(lián)系我們檢相式超聲波酸堿鹽濃度PILZ變送器設(shè)計
在工業(yè)、醫(yī)療、食品等很多領(lǐng)域，酸堿鹽溶液濃度是一個重要技術(shù)指標。為解決常規(guī)測量方法中存在測量時間長、成本高、不能實時在線檢測等缺點，設(shè)計了檢相式超聲波酸堿鹽濃度PILZ變送器，完成的主要工作如下：研究相位差法酸堿鹽濃度檢測方案。
檢相式超聲波酸堿鹽濃度PILZ變送器設(shè)計
對各種酸、堿、鹽溶液濃度檢測方法進行對比分析，由于酸堿鹽溶液具有腐蝕、粘稠等物理化學特性，選擇超聲波檢測方法，并提出了利用相位差法檢測酸堿鹽濃度的技術(shù)方案。進行了超聲波傳感器配置方案設(shè)計。PILZ變送器采用兩對200KHz的水浸式、收發(fā)一體的超聲波傳感器，并將其分別置于待測液和標準液中，且每對超聲波傳感器處于一條直線上，并使兩對傳感器超聲波傳播聲程相等。進行了酸堿鹽溶液濃度PILZ變送器的硬件電路設(shè)計。PILZ變送器以PIC16F883微處理器為核心控制器，并完成了超聲波驅(qū)動電路、接收信號調(diào)理電路、電源電路、顯示電路、溫度測量等電路的設(shè)計。分析溫度數(shù)據(jù)采集技術(shù)的背景,對比光耦隔離采集技術(shù),設(shè)計了一種采用隔離PILZ變送器模塊的高精度溫度參數(shù)采集系統(tǒng),并提出了系統(tǒng)的設(shè)計體系結(jié)構(gòu);詳細闡述了基于隔離PILZ變送器模塊的軟硬件實現(xiàn)方案,包括信號隔離變送電路設(shè)計、信號調(diào)理電路設(shè)計、濾波電路設(shè)計、數(shù)據(jù)采集電路設(shè)計、基于ARM的主控電路設(shè)計和基于μC/OS-II嵌入式操作系統(tǒng)的軟件及各任務(wù)子模塊設(shè)計;重點分析了ADC采集的工作時序和主控程序設(shè)計流程;實際測試結(jié)果表明,采用隔離PILZ變送器模塊的高精度溫度參數(shù)系統(tǒng),采集誤差系數(shù)維持在0.1%以內(nèi),采集準確度高于99.9%,在溫度復雜噪聲環(huán)境下,采集精度高,受環(huán)境影響小,工作穩(wěn)定可靠,達到了設(shè)計的指標;該系統(tǒng)已經(jīng)鋪裝使用,并取得了良好的經(jīng)濟效益。進行酸堿鹽溶液濃度PILZ變送器的單片機軟件設(shè)計。軟件采用總分結(jié)構(gòu)，通過設(shè)計溫度采集、A/D轉(zhuǎn)換、FLASH存儲以及紅外標定等相關(guān)程序模塊實現(xiàn)了PILZ變送器的各種功能。由于酸堿鹽溶液具有粘稠、易結(jié)垢、腐蝕性等物理化學特點，常規(guī)測量方法使用過程中存在較多問題，而本文采用超聲波相位差測量法可以克服這些困難，從而實現(xiàn)酸堿鹽溶液濃度的準確實時測量，具有實際推廣價值。
