渦輪流量計(jì)具有精度高、功耗低、重量輕、抗干擾能力強(qiáng)、工作可靠、價(jià)格便宜、安裝方便等特性,在環(huán)境工程、工業(yè)工程、生產(chǎn)制造、能源計(jì)量及儲(chǔ)運(yùn)、生物制藥、航空航天等有著廣泛的應(yīng)用。

隨著技術(shù)的發(fā)展,人們對(duì)流量測(cè)量的實(shí)時(shí)性要求越來(lái)越高,傳統(tǒng)的單位時(shí)間內(nèi)對(duì)脈沖計(jì)數(shù)的渦輪流量計(jì)已經(jīng)不能滿足人們的需求,本文針對(duì)這一情況,首先研究并探討了頻率的各種檢測(cè)方法,分別介紹了計(jì)數(shù)法、周期法和多周期同步測(cè)量法,通過(guò)對(duì)誤差和使用條件的分析,在本系統(tǒng)中確定了使用周期法進(jìn)行測(cè)量;在原來(lái)一周期測(cè)量的基礎(chǔ)上,增加了半周期和四分之一周期測(cè)量方案并設(shè)計(jì)相應(yīng)的軟硬件模塊;在相同的單位時(shí)間內(nèi),半周期和四分之一周期測(cè)量所得到的瞬時(shí)流量,分別是一周期所得瞬時(shí)流量的二倍和四倍,進(jìn)一步提高了測(cè)量速度。

其次,為了增強(qiáng)系統(tǒng)的抗干擾性,在本系統(tǒng)中,選用了ATMEL公司MEGA系列的單片機(jī)ATmega16作為本設(shè)計(jì)的微控制器。在硬件系統(tǒng)方面,詳細(xì)介紹了系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)方案。設(shè)計(jì)了基于LM324的低通濾波電路和基于AD620的信號(hào)預(yù)處理放大電路。為了測(cè)量半周期設(shè)計(jì)了過(guò)零檢測(cè)電路;為測(cè)量四分之一周期設(shè)計(jì)了整形電路;為了增強(qiáng)通訊抗干擾性,研究并改進(jìn)了原通訊模塊電路;為了滿足不同數(shù)據(jù)的顯示要求,設(shè)計(jì)了顯示模塊,采用LCD液晶顯示。

根據(jù)實(shí)際需要對(duì)原電源電路進(jìn)行了研究和電路改進(jìn),增加了備用電源供電,進(jìn)一步提高了電源模塊的功能和可靠性。在硬件與軟件的設(shè)計(jì)中融入多種抗干擾技術(shù),使得系統(tǒng)的可靠性有一定程度的提高;

***后,通過(guò)實(shí)驗(yàn)和測(cè)試,給出了部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試數(shù)據(jù),并展望了系統(tǒng)接下來(lái)的設(shè)計(jì)與研究方向。