渦輪流量計積算儀原理功能說明
1、渦輪流量計原理：
圖 2-1 渦輪流量變送器結構 1－緊固件；2－殼體；3－前導向件；4－止推片；5－葉輪； 6－電磁感應式信號檢出器；7－軸承；8－后導向件 渦輪流量傳感器的電脈沖信號的的頻率 f (次/秒)與流過管道的體積流量qv(m3/s)正相關時,其比例系數(shù)即為傳感器的儀表系數(shù)K(Hz/m3),如式(2.1)所示: vfKq= （2.1） 即 fqvK= （2.2）
在同一時間內(nèi)，傳感器發(fā)出的脈沖數(shù) N 與流過管道的液體體積 V（m3）也成正相關，其比例系數(shù)也為傳感器的儀表系數(shù) K（Hz/m3），如式（2.3）所示： NKV= （2.3） 即 NVK= （2.4） 根據(jù)式（2.2）和式（2.4）可以計算出液體的體積流量[2]。
2、積算儀要實現(xiàn)的主要功能及特點：
功能：
（1）累積并顯示流量累積值；
（2）計算并顯示流量瞬時值；
（3）儀表密碼設置；
（4）流量系數(shù)設置；
（5）數(shù)據(jù)保存；確保所測數(shù)據(jù)掉電依然存在。
（6）流量顯示積算儀可直接輸入脈沖信號，還能直接輸出方波脈沖信號用于遠傳 ；
（7）鍵盤操控。
特點：
（1）功耗低、抗干擾能力強、故障率低、適應性強；
（2）數(shù)字顯示清晰、準確；
（3）結構設計合理、體積小、重量輕；
（4）安裝、維修、使用方便。
3 、積算儀設計的技術要求：
3.1、硬件設計要求 ：
為了達到上述設計特點預期的設計要求，本測量系統(tǒng)在硬件電路上作了充分的考慮，其特點主要在：
（2） 簡化硬件電路設計。在滿足系統(tǒng)信號處理的基礎上，簡化硬件電路設計，
（3） 設計低功耗電路，選用低功耗 CMOS 器件。CMOS 集成器件的***大優(yōu)點就是微功耗（靜態(tài)功耗幾乎為零），所以 CMOS 集成器件從一開始出現(xiàn)，
（4） 降低單片機的時鐘頻率。單片機的功耗與系統(tǒng)的振蕩頻率密切相關，單片機的功耗隨時鐘頻率的降低明顯減少。因此，在選擇單片機時鐘頻率時，一方面希望單片機有足夠快的運算速度與外部電路接口；另一方面又希望有比較低的頻率以便降低功耗，設計時必須加以權衡，在滿足測量系統(tǒng)工作要求的前提下，選擇合適的時鐘頻率[5]。
（5） 正確設置 I/O 引腳狀態(tài)。在本測量系統(tǒng)中，所有 I/O 都是根據(jù)信號的輸入輸出狀態(tài)來加以配置的，這保證了系統(tǒng)程序的正常運行。
3.2、軟件設計要求：
智能化儀表的軟件設計通常采用模塊化設計方法。所謂“模塊化”就是將整個儀表軟件按功能分為若干個子功能塊，每個子功能塊具有一定的通用性。因此設計不同儀表時，某些功能模塊可以移植，從而加快儀表的研制速度。本測量系統(tǒng)的程序主要有以下幾個模塊：
初始化模塊的功能是：儀表在上電復位后即進入初始工作狀態(tài)。CPU 對硬件模塊接口和特殊功能寄存器以及堆棧和一些中間單元進行初始化，初始化完成后，儀表進行自檢，對 CPU 的內(nèi)部 RAM，外部 RAM 及有關接口進行測試，自檢結束后，等待執(zhí)行主程序。
（2） 鍵盤管理及顯示程序模塊：
該部分模塊起人機對話作用。它一方面通過鍵盤把有關參數(shù)、命令、密碼等信號送入 CPU。另一方面將被測參數(shù)用 LCD 顯示出來。因此該模塊由鍵盤處理程序和顯示程序兩部分組成。系統(tǒng)通過按鍵識別，判斷是什么鍵按下，從而轉入相應鍵處理程序。對于不同儀表，定義不同鍵的功能時，只需要修改相應鍵處理程序，而顯示程序則可移植。鍵盤管理及顯示程序模塊通用性較強。
（3） 主控模塊：
智能儀表的主控模塊主要是完成數(shù)據(jù)運算處理等工作。它隨儀表類型不同而不同。在設計主控模塊時，盡量調(diào)用子程序模塊中的子程序，從而可大大減少主程序的重復設計工作。
（4） 中斷子程序模塊：
本測量系統(tǒng)的中斷子程序模塊比較器中斷子程序和實時時鐘中斷子程序。系統(tǒng)通過這兩個程序來定時記錄信號的脈沖個數(shù)，并定時顯示流體流量值。
（5） 輔助程序：
在這些輔助子程序里，設計了一般工業(yè)智能儀表所需要的數(shù)據(jù)運算和處理子程序，其中包括：數(shù)據(jù)類型轉換子程序，延時子程序等多個子程序。調(diào)用十分方便，通用性強。