超聲波明渠流量計(jì)原理及探討 一
摘 要
明渠流量計(jì)是應(yīng)用于非滿管狀的敞開渠道自由表面自然流的流量儀表。目前國內(nèi)外測量明渠流量的儀器依然是以普通轉(zhuǎn)子式為主,這種測量流量的方法一般仍然停留在人工現(xiàn)場記錄、計(jì)算、校核、復(fù)核的低水平上,難以適應(yīng)水文測量的快速、準(zhǔn)確的巡測要求。為此本課題利用51單片機(jī)開發(fā)了便攜式智能流量計(jì),它的特點(diǎn)是:水位、流速、流量的一體化測量;大畫面的漢字LCD液晶顯示;數(shù)據(jù)的非易失性存儲;精確的實(shí)時(shí)時(shí)鐘。
在研制開發(fā)整個(gè)流量測量系統(tǒng)的過程中,選擇適合于被測流體的性質(zhì)和流動狀態(tài),能滿足系統(tǒng)測量精度的測量方法是測量系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確、有效的流量計(jì)量的前提條件和關(guān)鍵因素之一。因此,在進(jìn)行整個(gè)測量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí),首先要根據(jù)要求和實(shí)際情況準(zhǔn)確把握被測流體的流動形式與特點(diǎn),并以此為基礎(chǔ)確定合適的測量方法和器件。
根據(jù)任務(wù)要求,完成了明渠流量計(jì)的系統(tǒng)軟硬件的設(shè)計(jì),研究的主要內(nèi)容有:
1.利用8051F060為核心硬件,利用其捕捉測脈寬功能,實(shí)現(xiàn)了流速信號的采集和處理。
2.人機(jī)接口部分采用了4×4矩陣鍵盤輸入和LCD液晶顯示,輸入方便,讀數(shù)清晰,更加直觀地顯示測量和查詢結(jié)果。
3.通過RS485通訊接口與壓力變送器通訊實(shí)現(xiàn)水位測量。
4.通過采用鐵電存儲器FM3164實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的非易失性存儲和精確的實(shí)時(shí)時(shí)鐘。
超聲波流量計(jì)