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外夹式超声波流量计整体安装步骤及标准调试技巧

超声波流量计现在广泛应用于各种流量测量现场，尤其是大口径管道测量，更能体现出良好的测量性能。因为超声波流量计的流量测量精度在很大程度上取决于超声波信号的准确系统识别。由于电路耦合，噪声超过了限制，信号的波形可能受损，导致测量数据的偏差和错误，或者整个仪器无法正常工作。因此，有效减少噪波和噪波选择是设计中的一个重要考虑因素。本文旨在通过信号滤波、屏蔽、平衡电路等方式，提高超声波流量计在超声波流量计设计中的性能，以适应环境。通过一系列方法和措施z，大大提高超声波流量计对环境的适应性。
一、超声波流量计概述
超声波流量计是通过检测流体流动如何作用于超声波光束(或超声波脉冲)来测量流量的仪器，旨在解决一些测量困难的问题。计算机和传感器技术相结合的超声波流量计，将声学的研究结果与现代电子技术相结合，可用于多种液体测量。
二、噪音的原因分析
超声波流量计测量系统中，构成噪声源物质的类型很多。例如：
(1)流量计安装环境中可能存在的较大电场和磁场干扰；
(2)泵安装附近的泵产生接近超声波信号的噪音。
（3）操作人员随身携带的通信系统;
(4)电源的谐波；
(5)电路板高频晶体振荡器引起的噪声干扰。对于外部噪声源，主要采用降低电路对噪声的灵敏度、减少噪声选择、切断噪声耦合路径、对电路板上噪声源等系统内部产生的噪声源进行信号接地、数字分离、多点接地、合理布线等方法解决。
典型的噪声路径框图如图1所示。可以看出，产生一个噪音问题需要三个因素。首先要有噪声源。第二，必须有对噪音敏感的接收器。第三，必须有将噪音从源传送到接收器的耦合路径。因此，要解决噪音问题，必须从这三个方面进行解决。
三、超声波流量计的改进措施
1，过滤器
超声波信号的频率大约为1Mhz，由op放大器和电容等设备组成的有源滤波器的带宽较小，z在数百千赫，在此频率附近不容易使用，在专用集成滤波器电路中费用较高，因此，此处使用了简单的由电感和电容组成的LC滤波器。
如图2所示，由l和c组成的并行谐振将谐振频率设置为1.5MHz，由L1、C1和L2、C2组成的串行谐振形成整个t型网络，从而实现带通滤波。除了设计信号处理的过滤电路外，还对进出屏蔽盒的所有导线实施了过滤措施。导线穿过屏蔽的地方使用了馈电电容器，导线和电路末端的地面之间连接了短针云母电容器。
2，屏蔽
在这次设计中，使用了以铝为材料的外壳，对内部的仪器形成了电场和磁场的保护层。据悉，理想屏蔽是没有开口或接缝的封闭连续导电外壳。但是实际使用中因为布线，所以很难实现屏蔽。分析了屏蔽的不连续性对磁场诱导电流的影响，结果表明，不用矩形间隙行走，在屏蔽盒的各面上打孔的策略被使用，进出屏蔽物的电线的屏蔽层连接到360度屏蔽。这样做的好处是，系统对电场和磁场的忍耐力直接得到改善，性能得到提高。
3，平衡电路
平衡电路是用于生成相同信号和相反信号的电路，它将这些信号传递给两条导线。电路的平衡特性越好，信号的散射就越小。噪音抑制特性也更好。
抵消干扰信号的平衡电路的功能基于信号波形和振幅的严格对称、相等和反转端电路增益严格匹配，理论上理想的平衡放大器具有对诱导噪声的无限抑制比，从而完全抵消干扰信号，但在实际应用中，抗干扰能力由于增益错误等原因无法达到理想值，可能会产生一些新的失真和噪音。但是，与单端电路相比，即使只有通过加强保护和电源过滤才能减少干扰，均衡电路仍然是电磁环境、远距离传输中非常有利的积极有效的抗干扰手段。

在超声波流量计的设计和使用过程中，各噪声对测量精度有很大的影响，并利用滤波器、屏蔽、平衡电路等对流量计电路进行了改进，结果表明，这一系列改进产品在现场运行，其效果无疑对提高流量计的测量精度和稳定性有很大的作用。