转轮式流量传感器的特性与标定试验毕业论文(编辑修改稿)

转轮式流量传感器的特性与标定试验毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

.................19 4 实验与标定 .....................................................................................................................21 实验装置 .............................................................................................................. 21 实验方法 .............................................................................................................. 21 实验结果和误差分析 .......................................................................................... 21 实验结果 .....................................................................................................21 2 误差分析 .....................................................................................................22 结论（用四号黑体） .........................................................................................................23 参考文献 .............................................................................................................................24 附录 A:................................................................................................................................25 致 谢 .................................................................................................................................26 3 插图索引 图 1 系统方框图 ....................................................................................................... 8 图 2 转轮式流量传感器 ........................................................................................... 10 图 3 流量传感器的接线图 ....................................................................................... 11 图 4 光电耦合电路 .................................................................................................. 12 图 5 数码管显示电路 .............................................................................................. 13 图 6 按键扫描电路 .................................................................................................. 14 图 7 输出控制电路 .................................................................................................. 15 图 8 EEPROM 存储电路 ........................................................................................... 15 图 9 485 通信电路 ................................................................................................... 16 图 10 系统电源电路 ................................................................................................ 17 图 11 FPGA 程序流程图 ........................................................................................... 18 图 12 CPU 程序流程图 ............................................................................................. 19 图 13 实验装置图 ................................................................................................... 21 图 14 传感器实物图 ................................................................................................ 25 4 转轮式流量传感器的特性与标定试验 摘 要 流量检测在工业、农业、医药等多领域应用广泛。 本文 主要对 一种 基于 转轮式 新型 流量传感器的特性 进行测试 与 精度进行 标定。 测试方法采用时间质量法， ……… ..该方法 （ 过程 ） 将流 量传感器输出的信号通过光隅隔离电路，再同FPGA 进行高精度的采集数，并将采集的数据存在 FPGA 内部的 RAM 中， CPU通过 SPI 总线将 RAM 中的数据读出进行处理与分析。 并显示在数码管上，或通过 485 总线将数据传达送到 PC 机处理。 不仅可以提高测量准确度，更便于使用计算机进行实时测量，可记录力随时间的变化，这对科研和教学具有重要意义。 （你叙述是一个过程，在前面再介绍所使用的方法 ：时间质量法， 【关键词】 (小四号黑体 )： 流量传感器。 流量测量。 ARM。 FPGA。 软件滤波 The characteristics and calibration test of whell type flow sensor Abstract This paper describes a new wheel flow sensor based on the characteristics and calibration test method, which will flow through the optical sensor output signal isolation circuit corner, then the collection with high accuracy the number of FPGA, and data collected there FPGA in the internal RAM, CPU RAM through the SPI bus, the data processing and analysis of reading. And displayed in the digital control, or by 485 bus to convey data sent to PC Machine. Can not only improve the measurement accuracy, more userfriendly puter for realtime measurement, it can record force changes with time, and this is important research and teaching. 5 【 Key words】 Flow sensor,Flow Measurement,ARM,FPGA,Software filtering 6 1 绪论 流量测量的意义 流体流量的测量在工业生产和过程控制中占有重要地位。 由于流体性质、流动状态、流动条件以及感测机理的复杂性，造成了如今流量测量仪表的多样性、专用性和价格差异的悬殊性。 作为其核心部分的流量传感器更是百花齐放，种类繁多而且发展较快。 流量参数可谓工业生产过程、科学实验计量和进行各种经济核算所必须的重要参数，是能源计量的重要组成部分。 特别是在热电厂、石油、矿山、冶金、航空、机械等领域，现在又扩展到医疗器械等领域。 通过流体流量的测量，人们可以了解掌握流动过程、进行生产工艺的自动控 制、实行能源管理。 从而可以保证产品质量，提高生产效率，节约能源，尤其是在能源危机、工业自动化程度越来越高的当今时代，流量传感器在国民经济中的作用越来越明显。 流量传感器的精度高低、稳定性好坏及适应工作环境能力的大小、智能化水平和性能价格比高低等指标极大地影响着社会各行业的发展。 而现今向数字化、智能化、多功能化、网络化发展是流量传感器将来发展的必然趋势，因此大力研究生产高质量的流量传感器是十分必要的。 流量测量 的研究现状 由于液体介质本身的复杂性以及处于变速运动状态的介质内部不仅存在着粘性摩擦力 ， 产生不稳定的 旋涡和二次流等复杂现象。 而且运动介质和检测元件存在惯性力的作用 ， 使准确测量动态流量非常困难。 我国动态流量测量研究现状 国外在 80 年代就进行了这方面的研究 , 我国 90 年 代初也有部分学者从事了这方面的研究。 接触式测量 早在 90 年代初，浙江大学就提出了一种二通插装阀式动态流量计。 由于特殊设计的阀芯受压大 ， 惯性小 ， 动态品质得到明显提高 ， 响应频宽可达 左右 之后，他们还成功研制出多种通径的动态流量计，这些流量计在工作频宽 、流量范围等方面都令人满意，但由于未能消除动态流体惯性力的影响，因而流量变化越大时，测量误差 也越大。 非接触式测量 7 动态流量的测量还可采用非接触测量方法，即在流量测量时无运动部件的参与，如超声波流量计和电磁流量计。 目前所用的部分超声波流量计和电磁流量计自身没有运动部件，并且能够避开动态流量直接测量中存在的液体惯性力问题 但是 目前 这两种流量计都还主要用于稳态流量的测量，如何将它们运用到动态流量测量中还有待研究。 流量传感器的类型 目前测量流量的 的方法很多 , 如 容积式、涡轮式、差压式、动量式 等。 容积式 容积式流量传感器出现较早，它的结构比较简单，相当于用一个精密的标准容器对被测流体进行连续计 量。 被测流体流过时，推动转子旋转， 2 个驱动齿轮相互改变主从驱动关系作连续的、没有死点的不等速旋转运动。 得知转子的旋转速度，就可以求出流体的流量。 理论上，这种类型流量计的测量精度与流体的种类、黏度、密度等属性无关。 测量误差一般为177。 （ %～ %） R，可作为工业流量计量的标准仪表。 但当被测管道直径较大时，仪表本体显得过于笨重。 涡轮式 涡轮流量传感器是近 30 年发展起来的速度式测量仪表。 其工作原理是将涡轮置于被测流体中，液体流动冲击涡轮叶片转动，涡轮的转速与流体的流量成正比。 通过磁电转换装置将涡轮的转速转 换为相应的电信号输出。 涡轮流量传感器具有测量精度高、测量范围广等优点；但由于涡轮必须安装在管道内，对被测流体的清洁度要求较高；流体的温度、黏度、密度对测量精度影响较大；转动部件会带来轴承的磨损，影响传感器的使用寿命。 差压式 差压式流量传感器生产历史较长，应用十分广泛，生产已标准化，种类也很多。 如：孔板、音速喷嘴、均速管、文丘里管等流量传感器。 差压式流量传感器工作原理是利用当流体流过内置于管道中的节流件时，其前后会出现一个与流量有关的压力差值，通过测量压差值就可获得流量值。 其特点是节流件的机加工精度高，安装 要求严格，其前后必须有足够长的直管道，保证流体流态稳定；流体压损大；对于低流速流体，产生的差压小，误差增大；不适于脉动的流体测量。 动量式 动量式流量计中最为典型的是靶式流量计，是 20 世纪 60 年代发展起来的产品，常。