超聲波多普勒流量計的檢測原理 

       多普勒流量計

     流量監控是制造過程中不可或缺的重要環節之一。 流量監測的準確性直接影響現場過程能否高效運行。 隨著電子技術的發展，各種原理的流量計數量增多，測量精度不斷提高。 基于超聲波信號的檢測方法逐漸演變為流量檢測技術的一個重要發展方向。 在眾多超聲波流量檢測技術中，超聲波多普勒流量計脫穎而出。 其優點：整個系統無運動部件，安裝拆卸方便，不影響現場工藝流程。 使用時不受管徑限制，應用范圍廣。

  超聲波多普勒流量計

        一對超聲波換能器對稱安裝在管道外側。 換能器與管道的夾角為θ1和θ2。 通常，θ1=θ2=45°。 在檢測過程中，用于發射的發射器不斷發射固定頻率的超聲波信號。 當超聲波信號進入管道中的流體介質時，會產生大量反射和部分折射的信號波，接收換能器會接收到大量的反射信號波。 通過將接收換能器接收到的超聲回波信號的頻率與發射換能器發射的固定頻率進行比較，得到多普勒頻移，從而實現對流體流動的檢測。

       系統主要由電源模塊、MK60主控模塊、信號處理模塊、人機交互模塊和通訊輸出模塊組成。 本設計選用ARM核MK60系列單片機作為主控模塊CPU，實現模塊間的通信和檢測數據的處理。 正文主要介紹信號處理模塊。 該模塊主要包括超聲信號的發射和接收以及超聲回波信號的濾波和放大。

      超聲波多普勒流量計使用的發射和接收換能器的中心頻率為1MHz。  MK60主控模塊通過控制發射電路驅動超聲波換能器發射1MHz連續方波信號。 連續方波信號從管道中的被測介質反射到超聲波接收換能器，最后將處理后的頻移信號返回給主控制模塊進行后續的流量和流量計算。