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一种瞬时流速流量计模块研究与设计

冯建 朱敏

冯建,朱敏. 一种瞬时流速流量计模块研究与设计[J]. 计量科学与技术,2021, 65(8): 29-32 doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2020.0427
引用本文: 冯建,朱敏. 一种瞬时流速流量计模块研究与设计[J]. 计量科学与技术,2021, 65(8): 29-32 doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2020.0427
FENG Jian, ZHU Min. An Instantaneous Flow Meter Module[J]. Metrology Science and Technology, 2021, 65(8): 29-32. doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2020.0427
Citation: FENG Jian, ZHU Min. An Instantaneous Flow Meter Module[J]. Metrology Science and Technology, 2021, 65(8): 29-32. doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2020.0427

一种瞬时流速流量计模块研究与设计

doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2020.0427
基金项目: 广东高校省级重点平台和重大科研项目(2018GkQNCX022);广东交通职业技术学院院级课题(ZCK-B-07-18-026)
详细信息
    作者简介:

    冯建(1983-),广东交通职业技术学院信息学院实验师,研究方向:嵌入式与自动化控制方向,邮箱:154689357@qq.com

An Instantaneous Flow Meter Module

  • 摘要: 目前流体流量计对流速的测量方法一般是计算单位时间内流量计的脉冲个数,满足不了对流速的实时监测。针对流量计对流速检测实时性不足问题,设计一款带瞬时流速检测的流量计模块。模块包含了信号处理电路、瞬时流速检测电路、流量检测电路、485接口电路。搭建实验测试平台验证系统设计的有效性,测量了流量传感器转速频率与输出信号的关系,验证了流量计模块对输入信号脉宽测量的准确性,建立输入信号频率与脉宽的关系,利用MCU把流量传感器信号脉宽上传服务器,对流速数据实时监控。实验表明,该模块能对510 Hz以下流量信号实时有效检测,流量脉冲检测误差率低于10−6
  • 图  1  涡轮流量传感器结构

    1.涡轮叶片;2.导流器;3.磁电感应式传感器;4.外壳;5. 信号处理模块;6.矩形波

    Figure  1.  Turbine flow sensor structure

    图  2  传感器信号处理模块原理图

    Figure  2.  Schematic diagram of sensor signal processing module

    图  3  485总线通信电路设计

    Figure  3.  Design of 485 bus communication circuit

    图  4  信号计算及脉宽测量

    Figure  4.  Flow chart of signal processing and pulse width measurement

    图  5  网络拓扑

    Figure  5.  Network topology

    图  6  流量模块通信协议

    Figure  6.  Traffic module communication protocol

    图  7  传感器频率与输出电压关系

    Figure  7.  Plot of the output voltage as a function of the sensor frequency

    图  8  频率与脉宽关系图

    Figure  8.  Plot of the pulse witdth as a function of the frequency

    图  9  模块通信实验

    Figure  9.  Module communication experiment

  • [1] 张振. 基于DSP的高频励磁电磁流量变送器硬件研制[D]. 合肥: 合肥工业大学, 2013.
    [2] 唐慧强, 佘艳, 唐明军. 基于MCS1211的电磁流量计的硬件设计[J]. 仪表技术与传感器, 2007, 44(12): 50-53.
    [3] 朱小会, 袁玉霞, 吴紫君. 基于ARM的热式空气流量计的设计[J]. 仪表技术与传感器, 2019, 56(10): 54-56.
    [4] 赵伟国, 徐晓丹, 章圣意. 大量程气体流量传感器的仿真与设计[J]. 传感技术学报, 2019, 32(7): 973-978.
    [5] 刘林阴, 徐永安. 基于DSP的高频励磁电磁流量计设计[J]. 仪表技术与传感器, 2019, 56(8): 40-43.
    [6] 葛健炎, 丁煜. 基于STM32和FPGA的超声波气体流量计[J]. 仪表技术与传感器, 2020, 57(10): 29-32.
    [7] 李学明. 热式气体流量计的研究与应用[J]. 仪器仪表用户, 2020, 27(11): 99-101.
    [8] 王浩. 超声波流量计工作原理及减小计量误差方法[J]. 科学技术创新, 2020, 24(28): 33-35.
    [9] 高飞. 超声波流量计诊断技术在天然气计量中的应用[J]. 石油化工自动化, 2020, 56(5): 64-67.
    [10] 张柯, 陈飞. 电磁流量计不同信号输出差异浅析[J]. 计量与测试技术, 2020, 47(7): 54-56.
    [11] 杨丽娟. 电磁流量计测量误差原因及处理策略[J]. 中国设备工程, 2019, 35(22): 229-230.
    [12] 窦华, 吴辉, 李月童, 等. 电磁流量计在线校准的可靠性分析[J]. 现代工业经济和信息化, 2020, 10(8): 82-83.
    [13] 胡芸华, 刘勋, 李涛涛等. 基于MEMS流量传感器的智能燃气表[J]. 自动化技术与应用, 2019, 39(2): 116-118.
    [14] 王振. 涡轮流量传感器在不同流体条件下测量性能的研究[D]. 天津: 天津大学, 2008.
    [15] 马亚玲. 基于RS-485总线的MODBUS通信协议在单片机上的实现[J]. 通信电源技术, 2019, 36(7): 60-62.
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出版历程
  • 网络出版日期:  2021-05-25
  • 刊出日期:  2021-08-01

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