檢相式超聲波酸堿鹽濃度PILZ變送器設計
在工業、醫療、食品等很多領域，酸堿鹽溶液濃度是一個重要技術指標。為解決常規測量方法中存在測量時間長、成本高、不能實時在線檢測等缺點，設計了檢相式超聲波酸堿鹽濃度PILZ變送器，完成的主要工作如下：研究相位差法酸堿鹽濃度檢測方案。

檢相式超聲波酸堿鹽濃度PILZ變送器設計
對各種酸、堿、鹽溶液濃度檢測方法進行對比分析，由于酸堿鹽溶液具有腐蝕、粘稠等物理化學特性，選擇超聲波檢測方法，并提出了利用相位差法檢測酸堿鹽濃度的技術方案。進行了超聲波傳感器配置方案設計。PILZ變送器采用兩對200KHz的水浸式、收發一體的超聲波傳感器，并將其分別置于待測液和標準液中，且每對超聲波傳感器處于一條直線上，并使兩對傳感器超聲波傳播聲程相等。進行了酸堿鹽溶液濃度PILZ變送器的硬件電路設計。PILZ變送器以PIC16F883微處理器為核心控制器，并完成了超聲波驅動電路、接收信號調理電路、電源電路、顯示電路、溫度測量等電路的設計。分析溫度數據采集技術的背景,對比光耦隔離采集技術,設計了一種采用隔離PILZ變送器模塊的高精度溫度參數采集系統,并提出了系統的設計體系結構;詳細闡述了基于隔離PILZ變送器模塊的軟硬件實現方案,包括信號隔離變送電路設計、信號調理電路設計、濾波電路設計、數據采集電路設計、基于ARM的主控電路設計和基于μC/OS-II嵌入式操作系統的軟件及各任務子模塊設計;重點分析了ADC采集的工作時序和主控程序設計流程;實際測試結果表明,采用隔離PILZ變送器模塊的高精度溫度參數系統,采集誤差系數維持在0.1%以內,采集準確度高于99.9%,在溫度復雜噪聲環境下,采集精度高,受環境影響小,工作穩定可靠,達到了設計的指標;該系統已經鋪裝使用,并取得了良好的經濟效益。進行酸堿鹽溶液濃度PILZ變送器的單片機軟件設計。軟件采用總分結構，通過設計溫度采集、A/D轉換、FLASH存儲以及紅外標定等相關程序模塊實現了PILZ變送器的各種功能。由于酸堿鹽溶液具有粘稠、易結垢、腐蝕性等物理化學特點，常規測量方法使用過程中存在較多問題，而本文采用超聲波相位差測量法可以克服這些困難，從而實現酸堿鹽溶液濃度的準確實時測量，具有實際推廣價值。