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智能渦輪流量計(jì)的結(jié)構(gòu)組成
發(fā)布時(shí)間:2019-11-18 13:06:48

渦輪7.jpg

渦輪流量計(jì)屬于速度式流量測(cè)量計(jì),其工作原理是在流體管道內(nèi)安裝渦輪,利用流體流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的推力使渦輪葉片轉(zhuǎn)動(dòng),渦輪的轉(zhuǎn)速和流體的流速將成正比例關(guān)系,同時(shí),安裝在計(jì)量?jī)x表殼體的電磁感應(yīng)接收器實(shí)時(shí)接收由葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)引起的磁場(chǎng)變化而產(chǎn)生的脈沖,智能儀表收集到脈沖之后進(jìn)行濾波放大,即可通過簡(jiǎn)單的比例關(guān)系計(jì)算出管道的實(shí)時(shí)流量。渦輪流量計(jì)其內(nèi)部機(jī)械機(jī)構(gòu)見圖1。

圖1.png

智能渦輪流量計(jì)以DSP為處理器,它采集到渦輪流量傳感器傳送的脈沖信號(hào)后通過濾波放大后在處理器內(nèi)進(jìn)行運(yùn)算,并將運(yùn)算結(jié)果顯示在液晶屏上同時(shí)還能夠通過RS485通信向上位機(jī)遠(yuǎn)傳流量信息。2為智能渦輪流量計(jì)的內(nèi)部功能模塊結(jié)構(gòu)圖。圖2.png

1、智能渦輪流量計(jì)的硬件部分

1.1 渦輪脈沖輸入調(diào)理電路

由于渦輪流量傳感器產(chǎn)生的電脈沖信號(hào)有一定的噪聲信號(hào),并且電壓只有幾十毫伏,所以在將信號(hào)輸入到DSP處理器之前進(jìn)行濾波、整形和放大。

1.2 液晶顯示

液晶選擇12864點(diǎn)陣式液晶,它能夠動(dòng)態(tài)顯示各種圖形、漢字以及各種符號(hào)信息,為各種電子產(chǎn)品提供了友好的人機(jī)界面,點(diǎn)陣式圖形液晶顯示屏具有工作電壓低、功耗低、可視面積大、體積小、無電磁干擾、數(shù)字接口、使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。

1.3 RS485通信

RS485接口組成半雙工網(wǎng)絡(luò),選擇兩線制與上位機(jī)電腦相連,采用屏蔽雙絞線傳輸。通信系統(tǒng)整體為總線式結(jié)構(gòu),這樣1臺(tái)上位機(jī)最多可以和現(xiàn)場(chǎng)32臺(tái)智能儀表相連。

2、智能渦輪流量計(jì)的程序部分

2.1 微處理器功能程序設(shè)計(jì)

上電后程序?qū)SP的硬件資源進(jìn)行初始化,包括中斷系統(tǒng)、GPIO 口、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、通信端口及基本的時(shí)鐘設(shè)置。程序每秒對(duì)接收到的脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù),其除以儀表系數(shù)后的結(jié)果作為瞬時(shí)流量,同時(shí)在時(shí)間上對(duì)瞬時(shí)流量進(jìn)行累積,計(jì)算出兩種流量后,將其實(shí)時(shí)顯示在液晶顯示屏上, 同時(shí)將數(shù)據(jù)保存, 隨時(shí)等待上位機(jī)電腦對(duì)數(shù)據(jù)的讀取。通信采用MODBUS協(xié)議,波特率為9600b/s,無校驗(yàn),8位數(shù)據(jù)位,1位停止位。

2.2流速修正算法

渦輪流量計(jì)中流速對(duì)儀表系數(shù)有著很大的影響,這部分誤差會(huì)極大影響最終計(jì)量的精確度,傳統(tǒng)的做法是當(dāng)流速發(fā)生較大的持續(xù)變化時(shí), 需對(duì)渦輪流量計(jì)進(jìn)行重新標(biāo)定。針對(duì)這個(gè)問題,智能渦輪流量計(jì)加入了流速修正算法,保證了儀表系數(shù)基本保持不變。


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