开题报告-超声波涡街风速测量装置的设计与实现齐金伟

本科毕业论文（设计）开题报告

姓 名： 学 号： 学 院： 专 业： 班 级： 指导教师： 开题日期：

毕业论文（设计）题目 课题来源 超声波涡街风速测量装置的设计与实现 □科研 ■应用 □教学 □其它 成果类别 □论文 ■设计 一、课题的研究意义 计量是工业生产的眼睛。流量计量是计量科学技术的重要组成部分，它与国民经济、国防建设、学研究有着密切的关系。工业生产过程是流量测量与仪表应用的一大领域，流量与温度、压力和物位一起统称为过程控制中的四大参数，人们通过这些参数对生产过程进行监视与控制。对流体流量进行正确测量和调节是保证生产过程安全经济运行、提高产品质量、降低物质消耗、提高经济效益、实现科学管理的基础。 利用超声波风速流量计来测量生产过程中的重要参数--风速，特别是使井下通风量得到保证，保证安全生产。此外在环境保护领域，流量测量仪表也扮演着重要角色。人们为了控制大气污染，必须对污染大气的烟气以及其他温室气体排放量进行监测。 本设计提供基于卡曼涡街原理的超声波风速测量装置，该装置利用了发射接收一体化的超声波传感器和单片机微处理器。超声波传感器在流动空气介质中收，发超声波，检测频率发生变化的矩形方波，通过计算式来求得风速。 二、课题研究的主要内容 通过对超声波涡街风速测量装置进行初步研究，系统要完成的主要功能如下： 1. 实用系统分析 1) 安全性设计 输出信号不受流体特性(温度、湿度、压力、成份、密度、粘度、矿尘等)影响。在煤矿安全监控系统中有着广泛的应用前景。 2）稳定性设计 无可动部件，无机械磨损，性能稳定，使用寿命长等特性。 2. 摸型制作 设计实用超声波涡街风速测量装置并制作。 3. 功能设计 1）超声波发射电路 发射电路主要由555定时器，74LS123构成的单稳态触发电路、放大环节，和超声波发射换能器T构成。 2）超声波检测、接收电路 压电式超声波换能器S将收到的超声信号转换成电信号，并经R7、R8、R9、C5、C6和1/4 LM324组成的选频放大电路放大后，送检波电路Dl、C7、R10进行包络检波，检出涡街信号。 4. 线路设计与线路板制作 1）线路设计 通过对预定功能的研究，确定控制方案，在控制方案确定后设计可行的控制线路原理图。

2）线路板制作 在控制线路原理图完成后，制作相应的线路板。 5. 元件采购与焊接 1）元件采购 根据设计所需，制作所需元件明细并购买元件。 2）焊接 焊接线路板。 6. 系统总装与调试 1）系统总装与调试 将系统总体安装并调试其功能。 预期成果： 通过学习相关理论知识，查阅搜索相关文献，参与调研，资料整理与材料分析及研究整理。根据上述要求，完成风速检测仪的功能实现，并制作出模拟控制电路用于验证和演示。 三、课题的研究方法 超声波涡街风速测量装置的研究主要内容是结合相关的设计手册，辅助资料和国家有关规程，参考最新的设计方法、研究成果和记以往的设计方案，结合自己查找的资料，方案，定出相关的设计方案，本方案计划在广泛查阅相关文献的基础上，设计超声波涡街风速测量装置。 该方案计划主要从以下各方面研究着手： 首先是了解风速检测仪的相关标准；调查我国现今的发展趋势。在全面了解风速检测仪的工作原理及功能实现后，对本设计进行合理划分。根据不同的功能模块，将系统划分为几个部分，并对每个部分进行深入的了解，一一设计实现其功能。最后，将各个功能模块进行总体组装并进行调试。 其次通过此次方案要达到超声波涡街风速测量装置的设计，实现风速检测仪进入工业生产、井下通风、保护环境等领域，让人们真正的享受到风速检测仪给人带来的方便。

四、课题计划进度 11年09月28日-11年10月28日 收集、查阅资料，确定设计题目 11年10月28日-11年11月28日 撰写并上交开题报告、文献综述 11年11月28日-11年12月28日 开题报告答辩 11年12月28日-12年01月28日 系统分析与规划 12年01月28日-12年02月28日 系统设计与实现 12年03月01日-12年03月31日 系统的测试与完善 12年04月01日-12年04月30日 撰写论文，完成并提交论文初稿 12年05月01日-12年05月20日 修改论文，完成并提交论文终稿 五、指导教师评语和意见： 指导教师（签字）： 年 月 日

六、所在系审查意见： 系主任（签字）： 年 月 日 注：1．本表一式四份，指导教师一份，二级学院存档一份，学生本人二份一份留用、一份装订

于毕业论文（设计）资料中。

2．开题报告后需附关于本课题的文献综述。 3．各项若不够请加附页或扩展表格。

4．指导教师、系主任的签字及日期必须手写，不得打印。