智能涡轮流量计的结构组成

智能涡轮流量计

涡轮流量计属于速度式流量测量计，其工作原理是在流体管道内安装涡轮，利用流体流动时产生的推力使涡轮叶片转动，涡轮的转速和流体的流速将成正比例关系，同时，安装在计量仪表壳体的电磁感应接收器实时接收由叶轮转动引起的磁场变化而产生的脉冲，智能仪表收集到脉冲之后进行滤波放大，即可通过简单的比例关系计算出管道的实时流量。涡轮流量计其内部机械机构见图1。

图1

智能涡轮流量计以DSP为处理器，它采集到涡轮流量传感器传送的脉冲信号后通过滤波放大后在处理器内进行运算，并将运算结果显示在液晶屏上，同时还能够通过RS485通信向上位机远传流量信息。图2为智能涡轮流量计的内部功能模块结构图。

图2

1、智能涡轮流量计的硬件部分

1.1 涡轮脉冲输入调理电路

由于涡轮流量传感器产生的电脉冲信号有一定的噪声信号，并且电压只有几十毫伏，所以在将信号输入到DSP处理器之前进行滤波、整形和放大。

1.2 液晶显示

液晶选择12864点阵式液晶，它能够动态显示各种图形、汉字以及各种符号信息，为各种电子产品提供了友好的人机界面，点阵式图形液晶显示屏具有工作电压低、功耗低、可视面积大、体积小、无电磁干扰、数字接口、使用寿命长等特点。

1.3 RS485通信

RS485接口组成半双工网络，选择两线制与上位机电脑相连，采用屏蔽双绞线传输。通信系统整体为总线式结构，这样1台上位机最多可以和现场32台智能仪表相连。

2、智能涡轮流量计的程序部分

2.1 微处理器功能程序设计

上电后程序对DSP的硬件资源进行初始化，包括中断系统、GPIO 口、定时器/计数器、通信端口及基本的时钟设置。程序每秒对接收到的脉冲进行计数，其除以仪表系数后的结果作为瞬时流量，同时在时间上对瞬时流量进行累积，计算出两种流量后，将其实时显示在液晶显示屏上， 同时将数据保存， 随时等待上位机电脑对数据的读取。通信采用MODBUS协议，波特率为9600b/s，无校验，8位数据位，1位停止位。

2.2 流速修正算法

涡轮流量计中流速对仪表系数有着很大的影响，这部分误差会极大影响最终计量的精确度，传统的做法是当流速发生较大的持续变化时， 需对涡轮流量计进行重新标定。针对这个问题，智能涡轮流量计加入了流速修正算法，保证了仪表系数基本保持不变。