检相式超声波酸碱盐浓度PILZ变送器设计
在工业、医疗、食品等很多领域，酸碱盐溶液浓度是一个重要技术指标。为解决常规测量方法中存在测量时间长、成本高、不能实时在线检测等缺点，设计了检相式超声波酸碱盐浓度PILZ变送器，完成的主要工作如下：研究相位差法酸碱盐浓度检测方案。

检相式超声波酸碱盐浓度PILZ变送器设计
对各种酸、碱、盐溶液浓度检测方法进行对比分析，由于酸碱盐溶液具有腐蚀、粘稠等物理化学特性，选择超声波检测方法，并提出了利用相位差法检测酸碱盐浓度的技术方案。进行了超声波传感器配置方案设计。PILZ变送器采用两对200KHz的水浸式、收发一体的超声波传感器，并将其分别置于待测液和标准液中，且每对超声波传感器处于一条直线上，并使两对传感器超声波传播声程相等。进行了酸碱盐溶液浓度PILZ变送器的硬件电路设计。PILZ变送器以PIC16F883微处理器为核心控制器，并完成了超声波驱动电路、接收信号调理电路、电源电路、显示电路、温度测量等电路的设计。分析温度数据采集技术的背景,对比光耦隔离采集技术,设计了一种采用隔离PILZ变送器模块的高精度温度参数采集系统,并提出了系统的设计体系结构;详细阐述了基于隔离PILZ变送器模块的软硬件实现方案,包括信号隔离变送电路设计、信号调理电路设计、滤波电路设计、数据采集电路设计、基于ARM的主控电路设计和基于μC/OS-II嵌入式操作系统的软件及各任务子模块设计;重点分析了ADC采集的工作时序和主控程序设计流程;实际测试结果表明,采用隔离PILZ变送器模块的高精度温度参数系统,采集误差系数维持在0.1%以内,采集准确度高于99.9%,在温度复杂噪声环境下,采集精度高,受环境影响小,工作稳定可靠,达到了设计的指标;该系统已经铺装使用,并取得了良好的经济效益。进行酸碱盐溶液浓度PILZ变送器的单片机软件设计。软件采用总分结构，通过设计温度采集、A/D转换、FLASH存储以及红外标定等相关程序模块实现了PILZ变送器的各种功能。由于酸碱盐溶液具有粘稠、易结垢、腐蚀性等物理化学特点，常规测量方法使用过程中存在较多问题，而本文采用超声波相位差测量法可以克服这些困难，从而实现酸碱盐溶液浓度的准确实时测量，具有实际推广价值。