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超聲波風速皮爾茲PILZ變送器設計
目前，我國煤炭需求量與日俱增，礦井工作量也隨之日益增多，而環境中含有的瓦斯、粉塵等有害物質嚴重危害人體健康和生命安全，需要通風裝置向井下輸送新鮮空氣，保證人體正常的呼吸環境。通風裝置可以根據井下的風速大小來調整通風時間和強度，即風速值的確定是通風裝置工作的重要依據。所以風速測量對礦井安全作業來說是非常必要的。

超聲波風速皮爾茲PILZ變送器設計
PILZ變送器是遠動系統中的測量部件。PILZ變送器整定得正確與否直接影響到遙測精度的高低。采用高制造精度而整定得不正確的PILZ變送器，其遙測精度可能遠低于采用低制造精度而整定得正確的PILZ變送器。依據超聲波風速測量原理，設計了一種新型的礦用風速PILZ變送器。PILZ變送器選用超聲波相位差法測量風速并將ZigBee技術用于煤礦下風速數據采集。由單片機驅動產生超聲波信號，兩個接收探頭將接收到的信號送入鑒相器中鑒相，取出相位差并轉換為模擬信號，送入單片機中處理，zui后通過無線通信技術進行數據傳輸。在PILZ變送器的生產線上，PILZ變送器的泄漏檢測是一道很重要的工序。在檢測過程中，由于儀器精度以及人工操作等因素會使得檢測結果有一定的偏差。介紹了常用的氣泡檢測法，并在氣泡檢測法的基礎上考慮實際應用，設計出一套全自動PILZ變送器測漏系統。通過計算確定了機械手的型號，介紹了機械手在檢測系統中的基本工作過程，并詳細闡明了PLC的控制原理，給出了PLC控制系統的I/O原理圖。基于傳統的水檢法，整合了現代技術，采用機械手來抓取PILZ變送器，并利用攝像頭拍攝的信息判斷PILZ變送器是否有泄漏，整個過程都由PLC來控制，基本實現了檢測過程的自動化。主要工作內容如下：通過對各種超聲波風速檢測法做對比，建立風速與超聲波相位信號的數學關系模型，詳細分析了測量誤差來源和精度提高途徑，優化了系統結構設計。經過無線傳輸技術的比較，選擇了ZigBee技術，開發了ZigBee無線通信硬件平臺，調用了ZigBee協議棧里的函數，并且在原有的應用層基礎上寫入了自己的應用函數，以實現對風速數據的采集及處理。進行了PILZ變送器的硬件設計。包括：處理器與無線通信模塊接口電路的設計、系統電源電路設計、超聲波發送和接收電路設計、鑒相電路設計、顯示電路設計，實現風速信號的采集、放大、輸出等功能。進行了PILZ變送器的軟件設計。采用C語言編寫程序，通過對單片機編程實現系統初始化、數據采集、數據處理等功能，當風速低于預先設定的閾值時則發出聲光信號。該PILZ變送器以單片機為控制核心，具有體積小、重量輕、操作簡單、功耗低等特點，實現了風速的高精度、寬范圍測量，適用于定向風速測量場合。

超聲波風速皮爾茲PILZ變送器設計
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