超声波多普勒流量计的检测原理 

       多普勒流量计

     流量监控是制造过程中不可或缺的重要环节之一。 流量监测的准确性直接影响现场过程能否高效运行。 随着电子技术的发展，各种原理的流量计数量增多，测量精度不断提高。 基于超声波信号的检测方法逐渐演变为流量检测技术的一个重要发展方向。 在众多超声波流量检测技术中，超声波多普勒流量计脱颖而出。 其优点：整个系统无运动部件，安装拆卸方便，不影响现场工艺流程。 使用时不受管径限制，应用范围广。

  超声波多普勒流量计

        一对超声波换能器对称安装在管道外侧。 换能器与管道的夹角为θ1和θ2。 通常，θ1=θ2=45°。 在检测过程中，用于发射的发射器不断发射固定频率的超声波信号。 当超声波信号进入管道中的流体介质时，会产生大量反射和部分折射的信号波，接收换能器会接收到大量的反射信号波。 通过将接收换能器接收到的超声回波信号的频率与发射换能器发射的固定频率进行比较，得到多普勒频移，从而实现对流体流动的检测。

       系统主要由电源模块、MK60主控模块、信号处理模块、人机交互模块和通讯输出模块组成。 本设计选用ARM核MK60系列单片机作为主控模块CPU，实现模块间的通信和检测数据的处理。 正文主要介绍信号处理模块。 该模块主要包括超声信号的发射和接收以及超声回波信号的滤波和放大。

      超声波多普勒流量计使用的发射和接收换能器的中心频率为1MHz。  MK60主控模块通过控制发射电路驱动超声波换能器发射1MHz连续方波信号。 连续方波信号从管道中的被测介质反射到超声波接收换能器，最后将处理后的频移信号返回给主控制模块进行后续的流量和流量计算。