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流量是工业过程控制领域中一个常见的重要工艺参数，在稀土萃取生产过程中需要大量、不同类型的流量数据，目前常规工业流量计的技术已发展相对成熟，种类也比较齐全。但传统生产工艺严重依赖人力，各测控环节没有信息交换，成为“信息孤岛”。本文拟根据稀土萃取生产中相关介质的特性以及测量控制要求，针对性地研究流量测量原理，开发智能流量测量装置，设计流量测量系统。 本文分析了课题的研究背景和意义，对适用于稀土萃取流量测量的超声波式流量系统的发展史及其国内外研究现状做了阐述；对超声波流量测量系统的测量原理及方法进行了对比，研究了理想流场下的速度分布，并给出了修正系数K的计算方法，提高了稀土串级萃取生产线流量测量系统的测量精度；根据时差法的测量原理，对比了流量测量系统中常用的几种时间间隔测量方法，设计了流量测量系统的总体方案；针对稀土萃取车间的测量环境，设计了超声波流量测量系统的电源隔离电路、超声波信号发射放大电路以及通讯接口隔离电路和抗电磁干扰电路等。针对稀土萃取车间的萃取液介质的强腐蚀性等特点，设计了基于时差法原理的稀土串级萃取生产线流量监测系统。在嵌入式Keil MDK工作平台上设计并实现了流量测量系统的功能，包括主程序模块，时间测量模块，人机交互模块等。在某企业公司稀土萃取生产线上开展工业性试验，测试并分析了零流量下和实际流量下的流量测量系统的性能和准确度等级，并在最后对可能引起流量测量系统误差的因素进行了分析。 结果表明，基于本文所设计的在线流量测量系统运行稳定，测量速度每分钟达到一百次，精度达到±2%左右。