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矿用管路流量计的设计
资料介绍
现阶段，煤矿安全问题在我国日益显得突出。煤矿井下流量检测系统是煤矿生产中的主要工作系统之一，在煤矿安全问题中占有重要地位。若矿井出现大量涌水现象而不能检测出来，排水不能及时排出，将对煤矿生产和工作人员构成巨大威胁。目前，煤矿井下采用的流量检测系统，大多装备比较落后、运行不可靠、操作比较复杂等，使工作人员的劳动强度加大。所以说，设计出功耗低、运行可靠、操作简单的流量检测计是很有必要的，对煤矿井下管道内流量的检测具有重要的意义。
本次论文是针对煤矿井下的环境状况和使用条件，设计出的矿用隔爆兼本安型超声波管道流量计。因超声波流量计有非接触测量、精度高、使用方便等的优点，在管道液体资源的应用和管理领域得到了广泛的应用。近年来，随着数字信号处理技术和微处理器技术的快速发展，超声波流量测量装置的性能也得到了很大的提升。此次研究主要是采用专用芯片时间数字转换器TDC-GP22用于时间的高精度测量、P89LPC936微控制器用于流量测量仪表的数据处理器。
本次系统是采用测量顺流和逆流的时间差法设计而成的矿用隔爆兼本质安全型超声波管路流量计，对矿井下管道中液体的流速和流量进行自动测量、显示和存储，还可以将数据传输到计算机上，便于工作人员的查看。P89LPC936微控制器命令芯片TDC-GP22发射脉冲信号，脉冲信号经驱动电路到达超声波换能器，发射超声波，接收换能器接收到超声波信号后，进行信号的放大和滤波，然后进入芯片TDC-GP22，得到时间，最后数据经过单片机的处理，得到流量和流速，最后，数据通过LCD显示出来，并且通过M-Bus总线传输到计算机。本篇论文详细介绍了系统的工作过程、供电电路的设计、硬件电路的设计和软件设计的流程图等，详细阐述了高精度测时芯片时间数字转换器TDC-GP22(Time to Digital Converter)的结构和功能原理等。
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