超声多普勒流量计主要用于污水类非纯净液体和混有固体颗粒的两相流的流量测量,其优点是:分辨率高,对流速变化响应快;对流体的压力、粘度和温度等因素不敏感.但就当前测量水平来说,其精度及其它性能都有待于进一步提高,因此,超声多普勒流量计的研究无论是对于自动化测量技术的提高还是对于环保事业来说,都将是一项极有意义的研究课题.该课题设计的超声多普勒流量计引入先进的数字信号处理技术,在频域上对多普勒信号进行有效的处理,主要处理技术是以快速傅里叶(FFT)变换为基础的周期图法和峰值逼近算法.具体方法是首先对多普勒频移信号进行采样,再进行FFT变换,进而得到该信号的功率谱,在功率谱上应用峰值频率的逼近算法,加上适当的数字滤波技术,从而得到频移信号所对应的频率值,在此基础上,根据多普勒效应原理,求取管道中流体流速及其它数据量.为进一步提高精度,在进行数据采样时,采样率的选择根据频率值进行了分段设置,提高了FFT变换的频谱分辨率.由于要进行大量的数据处理,硬件电路采用TI公司的TMS320F240 DSP作为核心处理器件,从而满足系统实时性的要求.硬件电路除了核心器件外,还辅以其他滤波及放大电路等,最终推出一款结构简单、系统完善的新型超声多普勒流量计.该系统除了具有一般流量计的显示功能,如瞬时流量、累计流量、累计时间、瞬时流速的显示等,还引入了频谱的动态显示,有利于实时观测信号状态,特别是对于多普勒流量计的安装非常有利.在仪表精度和稳定性方面,也有了进一步的提高.