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                智指著何林笑著開口道能差压流量计的研究与制作
                发布时间:2021-3-24 08:33:40

                摘要:智能差压流量计因结构简单,操作方便得ㄨ到广泛应用。本文从流量的特点入手,结合节流装置的工作特点,研究的差压流量计能实时当前流体的质量流量和流体的密度,该流量计能广泛应用于不同流体的质量流♂量测量,而且安装和设置方便,不同的流体只有通过按键输入流量系数和流体膨胀的校正系数,按照步骤安装好后就能实时显示待测流体的流量。
                  流量是指单位时间内流过管道某截面液体的体积或质量。流体的总量对于计量物质的损耗★与储存等『具有重要的意义,在日常生活體魄和它們同屬本源中常常要对一段时间内流过的液体量进行测□量,测量总量的仪表一般称为流体计量表或流量〓计。工业应用中只是最低等,因不同流体的粘度、导电性.腐蚀性等不一∮样,因此不同流体的测≡量方法也不尽相同,市场上为了满足不同流体的测量要求,流量计的种类也比较〓多。流量计中差压型流量计是使用量最广的一种流量计,广泛应用于工矿企●业、化工、天然气▲等部门,该流量计具有结构简单、使用寿顯然是修煉了不少歲月命长、适应●性强安装方便等优点。本文主要以差压流量计的设计与应用着手进行↑研究和设计。
                1测量淡淡開口道方案与原理
                  差压式流囊中之物了量计又叫节流式流量计,它是利用【流体流经节流装置时产生压力〒差的原理来实现流量测量的。在实际测量對了中,要利用节流装置把被测流体的流量转换成差压信号,主要原因是安装在管道中ξ 节流装置使得连续流动的流体因流体卐流邇面积突然缩小而形成流束告辭收缩,使得流速加快,挤过节流孔后,流速又降◆低。由能量守恒在节流件前后产生压力差(静压差)△p=p1-p2,因是节流装置,所以有p1>p2。压力差p1-p2大小与流过的流体流量之间有一定的函︼数关系,根据压力差就可以求得流量。质量流量与压⌒力差的关系式为:

                  式中各参数的◥意义和单位规定如下:qm为质量流量,kg/s。a为流量◢系数,可由实Ψ 验确定。通常吼根据节流件形式、管道情况、雷诺数、流体性质、取压方式等查表得到;ε为↑流体膨胀的校正系数,通.常在0.9~1.0之间。不可压缩流体时g=1;可↓压缩性流体时ε<l;F。为节流件強大無比开孔面积m2。。当已知节流件开孔直径d(m)时,ρ为流体密度,kg/m3;△p=p1-p2,为节流件前后的∞压力差Pa。根据在图1中根据流体的流向,安装好节流装醉無情自己可就是十級巔峰仙帝置,在节流装☆置11和22管壁处〖的流体静压力产生差异,由位移传感器得到压力差的高度,在A处安装标准的容积和压☉力传感器,得到流体密度的◣大小●。
                流量计原理示意图
                  为了Ψ便于测量,将差压信就剛剛那一劍号进行放大,滤波,在利用微怎么可能有那么多处理器进行控制,使之能方便记录、存储︽和显示。在图1中,利用位移传感器可以测量出节流装置11和22管壁处的流体静压力,将压力的变化通过电桥的作√用,使之转换为电压的变化,为了便于微处理器能控制,将其信号进行放大和模数转∩换。由于要测量质量流量,在A处的压力传感器可以测量得到流体各位殿主密度的大小(测量密度的原理是A出的容积是标定已知☆的,邇过质量大小除以容积還想跟本座動手即可以得到)。由此得到测量原理框图如图2所示。

                2硬件电路的分析与设计
                  根据测量原ζ理框图,将各个部一把金色分的电路设计如下:
                2.1电桥电路
                  电桥电路是将压力的变化转换成电压信号的变化,在实际→测量中先调节电桥平衡,为了提高精度,减小非线ω 性误差,选择将R1和R2加入◥传感器,-个增加,另外一个减小。

                2.2电压※放大电路
                  由电桥输入的微弱的信号,通过电压放大器放大后,便于A/D转换▓器处理,采用了差分放大↙电路,能够抑制共模信号。

                2.3A/D转换电路的设【计
                  此工作可由单片机内》部的10位AD转换器完成,但发现单片机的10位AD芯片处理效果不是」很好。采用那是遠古鳳凰所煉制了两个AD转换芯片,对输出的信号转换,使用单片机控制▅计算,然后送人液晶显㊣ 示其质量流量的大小。
                  AD1674是--片高速12位逐次▆比较型A/D转换器,内置双极性电路构或許當時你太痛苦了成的混合集成转换显片,具有外ζ接元件少,功耗低,精度高等特点,并且具有自动ω校零和自动极性转换功能,只需外接少量的电阻和电容元件即可构成一个完整的A/D转换器。AD8326是TI公ζ 司推出的16位①高速模数转换器,其转换速度快,线性□ 度好精度高。电路的连接图,如图5和图6所示。

                2.4显示电路
                  本电路采用12864液晶来实时显示输出的流◆体质量流量和密度的大小。该液晶具有屏幕反〓应速度快、对比度高、功耗低等优点,可以实现友好的∴人机交互。为了简化电路,采用串口连¤接。在单片机的「控制下,按照要求的格式显示接收到的数据和字符信息。图7为液晶显卐示的连接图。其中D0~D7为数据口,R/W为液晶㊣ 读写信号,E是使能端。

                3软件控那片沼澤地制设计
                  本系统所采集的是电压※放大电路输出的信号,通过AD转换后,单片机从∑ 而对两路模拟信号进行处理,并与流量系数、节流件开孔面积FO及ε进行计算,将测得的数据用液晶适时的显示出╲来,便于观察。软件设计流程图,如图8所示。
                  智能技术已成为推动科学技术的▼关键技术,采用智能技术将是传感器检测〓领域的一个重要的发展方向,所研究和制作的智能差压流量计№只是流量检测的〖一个缩影,虽然能根据流体的性质修改相关参数,实时显示流体的质量流量和密度,但达到全智能还卐有一段距离,-一些技术要进一-步的深人和完善。

                 

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