طراحي، بهينه سازي و ساخت شارسنج گازي با استفاده از امواج فراصوت

كارشناسي ارشد

امواج فراصوت، به عنوان امواج مكانيكي براي انتشار نيازمند محيط‏هاي مادي‏اند. سرعت انتشار اين امواج برابر امواج صوتي در مواد مختلف است. بنابراين زمان ارسال به مسافت و سرعت موج بستگي دارد. اما اگر ارسال در محيط سيال متحرك انجام گيرد، در اين حالت سرعت ارسال ديگر ثابت نبوده و مقدار آن از جمع برداري سرعت‏هاي صوت و محيط بدست مي‏آيد. به همين جهت زمان ارسال دستخوش تغييرات مي‏شود. از اين موضوع مي‏توان در اندازه‏گيري سرعت جريان سيالات بهره برد و بدين ترتيب قادر خواهيم بود ميزان شار را كه از حاصلضرب سرعت در سطح مقطع بدست مي‏آيد را محاسبه نمود. در اين پايان‏نامه به بررسي انواع شارسنج‏ها، اِلمان‏ها و روابط مربوطه پرداخته شده و در آن طراحي و ساخت يك نمونه شارسنج جريان هوا با استفاده از پردازش سيگنال ديجيتال صورت گرفته است. همچنين براي استخراج اجزاء مدار معادل مبدل‏ها و تطبيق امپدانس آن‏ها ، از LCR سنج بهره گرفته شده است. در اين طرح مبدل‏هاي 40 كيلوهرتز مورد استفاده قرار گرفته و سرعت نمونه‏برداري توسط ميكروكنترلر dsPIC30F4011، 824/589 كيلو نمونه بر ثانيه مي‏باشد. شيوه مورد استفاده در بخش پردازش سيگنال ديجيتال، فيلتر منطبق است. اين پروژه براي اندازه‏گيري سرعت جريان هوا تا 10 متر بر ثانيه و قدرت تفكيك 02/0 متر بر ثانيه اجرا شد. قطر داخلي لولة جريان 3/6 سانتي‏متر است. يعني با اين روش اندازة شار، تا 18 ليتر بر ثانيه با قدرت تفكيك‏ 37 سي‏سي بر ثانيه اندازه‏گيري مي‏شود. واژه‌هاي كليدي: امواج فراصوت، شارسنج، زمان گذر، فيلتر منطبق، تطبيق امپدانس

192580

دانشگاه علم و صنعت ايران

افزاره هاي ميكرو و نانو الكترونيك

دكتر جواد ياوند حسني