学号：湖南理工学院毕业论文题目：超声波流量计的设计刘阳届别：2011 级机械工程芋院专业：机械电子工程周红波职称：讲师15.5.10作者院别指导老师完成时间:摘要超声波流量计是利用超声波在流体中的传播特性来测量流量的计量仪表。凭借其非接触测流、仪表造价基本上与被测管道口径大小无关、精度高、测量范围大、安装方便、测试操作简单等自身的优势被认为是较好的大管径流量测量仪表，在电力、石油、化工特别是供水系统中被广泛应用。然而，由于超声波流量计只是在近几十年才出现的一种新型仪表，还有很多不完善的地方，比如成本较高、精度不够等，有必要对其加以改进和提高。本设计与传统的机械式流量仪表不同，它具有机械式仪表所不具备的优点，而且因其采用高精度时间测量芯片 TDC-GP2 进行时间测量，保证了测量的精度。本设计采用时差法原理进行测量流体流速，进而计算出瞬时流量。论文从流量计的发展历史和背景到超声波流量计的原理、特点以及国内外发展概况，详细地介绍了超声波流量计。另外，论文又详细研究了时差法超声波流量计的理论知识，并在理论基础上研究了超声波流量计的硬件电路与软件部分，其中所用的高精度时间测量芯片 TDC-GP2 以及单片机 STC89C58RD+是本设计的核心部分。本设计成功实现了瞬时流量的测量与辅助功能的实现，有较广阔的研究前景。绪论1.1 流量计的发展历史与现状概述数千年前，人们为了适应水利和农业灌溉的需要，就已经开始关注流量测量的问题。流量测量作为人类文明的一种标志，是计量科学技术的组成部分之一，它不仅广泛用于农业和水利，也广泛用于化工、石油、冶金以及人民生活各个领域之中，一直得到世界各国政府和企业的重视，而且重视程度一直在不断加强。最早的流量测量发生在公元前 1000 年，古埃及人通过对尼罗河流量的测量来预计当年收成的好坏，古罗马人利用孔板测量的方法在修建引水渠时进行流量测量。而到目前为止，流量计的发展也有了几百年的时间，早在 1738 年，瑞士人丹尼尔•伯努利以伯努利方程为基础，利用差压法测量水流量；后来意大利人文丘里研究用文丘里管测量流量，并于 1791 年发表了研究结果；1886 年，美国人郝谢尔用文丘里管制成测量水流量的实用装置。20 世纪初期到中期，原有的流量原理逐渐成熟，人们开始探索新的测量原理。自 1910 年起，美国开始研制测量明沟中水流量的槽式流量计。1992 年，帕歇尔将原文丘里水槽改革为帕歇尔水槽。1911-1912 年，美籍匈牙...
