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《一種新型液體渦輪流量計的設(shè)計.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、一種新型液體渦輪流量計的設(shè)計賀中華，等一種新型液體渦輪流量計的設(shè)計DesignoftheNewTypeofLiquidTurbineFlowMeter賀中華1魏支雄1鉗云山1糾一再1瀉馳2(重慶工業(yè)自動化儀表研究所‘，重慶401121；重慶耐德工業(yè)股份有限公司2，重慶401121)摘要：鑒于常規(guī)脈沖式渦輪流量計對脈沖信號的測量與輸出的精度不高，設(shè)計了一種基于C8051F020單片機與HART總線的液體渦輪流量計。該流量計以C8051F020單片機為控制核心，采用軟硬件結(jié)合的方法實現(xiàn)了液體流量較高精度的測量和脈沖輸出。重點分析了硬件設(shè)計的測量模塊、HART模塊
2、和脈沖輸出模塊以及軟件設(shè)計的主函數(shù)和脈沖測量與輸出的流程圖，并給出了液體渦輪流星計在柴油標準裝置上的測試結(jié)果。測試結(jié)果表明，該流量計累積流量基本誤差限為±O．2％，重復(fù)性小于0．06％，實現(xiàn)了較高的精度和可靠性，同時，HART通信正常、可靠性高。關(guān)鍵詞：C8051F020HART總線渦輪流量計重復(fù)性流量中圖分類號：TH814文獻標志碼：AAbstract：TheliquidturbineflowmeterbasedonC805lFD20singlechipcomputerandHARTbushasbeendesignedtoovercomethedisad．
3、vantageoflowaccuracyforpulsesignalmeasurementandORtputinconventionalturbineflowmeter．ThisflowmeteriscomposedofC8051F020as山econtrolcore；withthecombinationmethodofhardwareandsoftware-hishaccuratemeasurementandpulseoutputareimplementedforliquidflow．Themeasuringmodule-HARTmodule，andpul
4、seoutputmoduleofthehardware。aswellasthemainfunction。theflowchartsofpulsemeasurementandoutputinsoftwareareanalyzedemphatically；andthetestresultondieselstandarddeviceisgiven．Thetestresultsshowthatthebasicerrorlimitoftotalizedflowis±O．2％。therepeatabilityislessthan0．06％；highaccuracyand
5、reliabilityareimplementedandtheHARTcommunicationisnormalandhiighlyreliable．Keywords：C8051F020HARTbusTurbineflowmeterRepeatabilityFlowrate0引言渦輪流量計具有精度高、重復(fù)性好、測量范同廣和結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點，但工業(yè)現(xiàn)場的環(huán)境比較惡劣，干擾嚴重，且國內(nèi)現(xiàn)有的大量智能流量計采用傳統(tǒng)的C51系列單片機，在電路設(shè)計上需要擴充大量的功能芯片，使抗干擾能力下降，影響了測量精度Hq1。現(xiàn)利用C8051F020單片機設(shè)計的智能型渦輪流量計，不但
6、保證了較高的脈沖測量與脈沖輸出精度，而且滿足HART通信與4—20mA輸出的低功耗要求。HART協(xié)議是在現(xiàn)有模擬信號傳輸線上實現(xiàn)數(shù)字信號的通信，是可尋址遠程傳感器高速通道的開放的通信協(xié)議，已在很多智能儀表中得到應(yīng)用。為滿足用戶的使用需要，系統(tǒng)增加了HART模塊，并設(shè)計了現(xiàn)場顯示、儀表系數(shù)與累計流量存儲和鍵盤管理的人機交互界面，以完成對液體的瞬時和累積流量的計量和監(jiān)控。重慶工業(yè)自動化儀表研究所自立基金資助項目(編號：09C0904)。修改稿收到日期：2010—07—05。第一作者賀中華，男。1981年生．2008年畢業(yè)于重慶郵電大學(xué)檢測技術(shù)與自動化裝置專業(yè)，荻
7、碩士學(xué)位，工程師；主要從事智能流量儀表和嵌入式系統(tǒng)的研究。《自動化儀表》第31卷第12期2010年12月1硬件設(shè)計流量計采用總線供電，即流量計儀表表頭的工作電流要從4—20mA的總線上截取，且流量計儀表表頭的工作電流必須小于4mA，否則無法調(diào)整儀表的零點輸出。功耗問題是流量計儀表表頭設(shè)計的難點之一。解決這一問題的主要方法是用兩個隔離的電源對流量計表頭進行供電，即采用DC／DC模塊，使兩個電源在4—20rnA的總線上串聯(lián)T作，由DC／DC模塊隔離輸出端分擔(dān)部分功耗負載，確保4～20mA總線環(huán)路上的電流功耗小于3．5mA。這樣不僅解決了功耗問題，而且還提高了流量
8、計的工作穩(wěn)定性。此外，流量計表頭均選用低功耗的核心元
