智能電磁流量計設(shè)計
電磁流量計是一種利用法拉第電磁感應(yīng)定律測量導(dǎo)電性液體的儀表。由
法拉第在1832年提出，發(fā)展到現(xiàn)在已經(jīng)有一百多年。隨著傳感器技術(shù)、信號處理
技術(shù)的發(fā)展，電磁流量計不斷更新，在流量儀表的占有率也不斷上升。
本文在分析國內(nèi)外電磁流量計發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢基礎(chǔ)上，采用Intel 1 6．Bit MCU、
系統(tǒng)可編程器件等高性能集成電路，設(shè)計出一種新型智能電磁流量計。
在系統(tǒng)硬件電路的開發(fā)中，采用頻率可調(diào)的低頻矩形波勵磁技術(shù)，用MCU實
現(xiàn)對勵磁系統(tǒng)進(jìn)行控制，并設(shè)計出新穎的信號轉(zhuǎn)換放大電路、液晶顯示電路和系
統(tǒng)抗干擾電路。為滿足電磁流量檢測儀表與系統(tǒng)發(fā)展需要，增強(qiáng)系統(tǒng)開放性、可
靠性和通訊功能，選用RS．485標(biāo)準(zhǔn)總線來實現(xiàn)儀表和外部系統(tǒng)的通信。
在系統(tǒng)數(shù)字部分的設(shè)計中，MCU外部的邏輯電路全部在CPLD內(nèi)實現(xiàn)，極大
的縮小了系統(tǒng)的體積、提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
在系統(tǒng)軟件設(shè)計中，我們采用C196來開發(fā)系統(tǒng)軟件，采用模塊化程序設(shè)計方
式，設(shè)計出了勵磁方式控制子程序、A／D采樣控制子程序、程序監(jiān)視系統(tǒng)等模塊
化程序。．
本項目的開展，對提高我國電磁流量檢測技術(shù)水平具有積極意義和重要的應(yīng)
用價值。
關(guān)鍵詞：電磁流量計MCU CPLD C196章緒論
1．1引言
檢測技術(shù)不論是在工業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)研究，還是在我們的日常生活中都起著非
常重要的作用。通過檢測可以對生產(chǎn)和實驗過程中某些參數(shù)的大小進(jìn)行監(jiān)督和精
確控制，從而達(dá)到預(yù)期的結(jié)果。
儀器儀表是實現(xiàn)檢測技術(shù)的重要工具。過程變量的自動化檢測儀表是工業(yè)自
動化實現(xiàn)的關(guān)鍵。隨著科技的發(fā)展，對檢測技術(shù)的快速性、準(zhǔn)確性、可靠性和抗
干擾性等方面提出了更高的要求，而檢測技術(shù)也發(fā)展成一門內(nèi)容廣泛，和多種學(xué)
科相互交叉的自動化技術(shù)先行學(xué)科【¨。
流量作為一個工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的重要參數(shù)，對它的精確檢測直接關(guān)系到整
個過程的精確控制。流量檢測方法種類繁多，至今為止，供工業(yè)用的流量儀表種
類有60種之多，每種產(chǎn)品都有它的適用性和局限性。
按照目前、泛的分類法，可以分為：容積式流量計、差壓式流量計、
浮子流量計、渦輪流量計、電磁流量計、流體振蕩流量計中的渦街流量計、質(zhì)量
流量計和插入式流量計。
電磁流量計作為一種測量流體流速的速度式流量計，推向市場后，它的性能
不斷完善，己經(jīng)成為一種技術(shù)成熟而又應(yīng)用廣泛的新一代流量儀表。同時在新技
術(shù)層出不窮和工業(yè)過程要求日益提高的情況下，電磁流量計的性能還將進(jìn)一步得
到提升。
1．2電磁流量計優(yōu)缺點
電磁流量計是依據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律制成的一種測量導(dǎo)電液體的儀表【2卅。
它具有有一系列優(yōu)良特性，可以解決其它流量計不易解決的問題，如臟污流、腐蝕
流的測量。70、80年代電磁流量在技術(shù)上有重大突破，使它成為應(yīng)用廣泛的一類流
量計，在流量儀表中其占有率不斷上升。
優(yōu)點：
1、測量通道是段光滑直管，不會阻塞，適用于測量含固體顆粒的液固二相流體，
如紙漿、泥漿、污水等；
2、不因流量檢測造成壓力損失，壓力損失極小，無可動部件；
3、所測得體積流量實際上不受流體密度、粘度、溫度、壓力和電導(dǎo)率變化的
明顯影響；
2 智能電磁流量計設(shè)計
4、可對多相流進(jìn)行測量，精度高，量程寬；
5、輸出電動勢正比與流體的截面平均流速，且動態(tài)范圍不受限制；
6、輸出電動勢與流速變化同步，響應(yīng)速度快；
7、可測流體的正反向流量。
缺點：
1、不能測量電導(dǎo)率很低的液體，如石油制品；
2、不能測量氣體、蒸汽和含有較大氣泡的液體；
3、流速分布影響測量精度，對直管段有要求。
應(yīng)用概況：
電磁流量計應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，大口徑儀表較多應(yīng)用于給排水工程：中小口徑常
用于高要求或難測場合，如鋼鐵工業(yè)高爐風(fēng)口冷卻水控制，造紙工業(yè)測量紙漿液
和黑液，化學(xué)工業(yè)的強(qiáng)腐蝕液，有色冶金工業(yè)的礦漿：小口徑、微小口徑常用于醫(yī)
藥工業(yè)、食品工業(yè)、生物化學(xué)等有衛(wèi)生要求的場所。
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