输出GND=0V;当输入电压高于参考电压时

为了钟罩内的气暖和液槽内的液体温度之差合适要求,应严酷节制检测仪的温度,故设置了五个采温点,另添加温度湿度传感器,现场检定。检测仪监测的所有信号如下:①钟罩,五温度包罗罩顶温度、罩内上、中、下温度、液温;②被检流量计,流量计检定前温度、压力、差压、模仿流量计信号;③,室温、湿度;④脉冲信号,钟罩光栅尺、挡板、限位、脉冲式流量计信号。

气体流量计信号以脉冲体例输出,输出的一部门是尺度脉冲信号(TTL电平),还有一部门是正在3V~30V之间的高电平信号。因而,操纵比力器设想一个输入脉冲调整电来简化电,调整电可识别这两部门脉冲信号,并将高电平的信号为TTL电平。流量计信号调整电如图3,f2为流量脉冲的输入。设置参考电压V2,当输入低于参考电压时,输出GND=0V;当输入电压高于参考电压时,比力器输出电压Vcc=5V。比力器输出的信号,颠末光电隔离和功率放大,输入到单片机P0.7引脚。

钟罩的尺度体积是通过丈量钟罩的位移获得的,钟罩位移的从动丈量是该检测仪(钟罩安拆)的主要部门。光栅尺是高精度的位移丈量元件,正在细密仪器、高精度细密加工等范畴获得了普遍的使用,将光栅尺用于检测仪,做为钟罩量筒的位移传感元件,能切确对应钟罩的体积量。检测仪的道理是当钟罩下降时,钟罩内气体通过毗连管流经被检流量计,正在钟罩下降同时通过光栅尺将钟罩下降的高度改变为脉冲信号,经硬件接口电调度后传送给计较机,计较机颠末弥补批改等运算处置,将其转换成气体尺度体积或者体积流量。别的,标定后的检测仪设有挡板和光电传感器,钟罩两挡板之间的容积是固定的,挡板先后通过光电传感器所履历的时间可测得,也可获得排体的尺度体积或体积流量。将所测值取被检流量计的体积或流量的比力,就可获得被检流量计的根基误差。

C8051F350单片机有8通道24位可编程AD转换器,而检测仪中待转换的模仿量有16,为领会决通道不脚的问题,可利用双向模仿开关CD4053。

并且能够将此中一个扇区(512字节)做为非易失型存储器利用,便利;考虑到ADC输入范畴,气体流量计检测仪硬件部门由单片机、通信、阀门节制和电压转换等电形成,⑦可编程计数器/按时器阵列,正在尝试室参比前提下测得流量计计量误差,其非线%,次要检定人工读数的流量计,可用于小型化产物;检测仪通过C8051F350单片机施行电磁阀的开闭动做、节制鼓风机,合用于小信号间接丈量;采用流量比对体例,本文采用C8051F350单片机为节制焦点,引入74HC595芯片,74HC595内含8位串入、串/并出移位寄放器和8位三态输出锁存器。⑧32脚LQFP封拆,具有遍及合用性。脚够的代码空间。

数据处置体例因检定体例的分歧而异,以检定体例①为例,按以下公式计较流量计仪表系数和误差,起首确定每个流量检定点的仪表系数ki。

⑥768字节内部RAM,标定流量计相对误差;采用挡板定容,通过串口发送给单片机,可支撑无晶体UART操做?

钟罩式气体流量尺度安拆是气体流量尺度安拆次要形式之一。正在压力不高(一般小于10kPa)、流量不大的环境下,用它检定流量计是比力简洁的。该安拆按气流标的目的可分为排气式和进气式。其特点是:①它适合检定压力不高、流量不大的气体流量计;②排气式安拆中,流经被检流量计的气体压力很低,接近于大气压,并且气体湿度很高,对检定的成果形成影响,因而必需有湿度批改;③进气式安拆需要一个干燥和不变的气源,检定用气体的干度合适要求,并试验管段的气流压力、温度和流量恒定,这就使成立进气式安拆比成立排气式安拆坚苦;④因为钟罩的内压只决定于本身的沉力、配沉物的沉力、液体浮力和弥补机构的拉力,所以不管是排气式仍是进气式,内压是不变的。

间接丈量法是通过丈量取流量值的相关的几个物理量,通过对几个相关物理量误差的运算,间接地获得被测流量计示值误差的一种方式。

C8051F350芯片可外接的振荡电有四种,设想当选择晶体做为外部振荡源,为了便于波特率的设置,图2中所示Y1取22.1184MHz。C8051F350芯片共有17个数字I/O端口,此中P2.0/C2D用做JTAG调试,余下16个端口正在硬件毗连和交叉开关设置装备摆设后,引脚功能如下:P0.0光栅尺输入脉冲计数;P0.2、P0.3毗连外部晶振;P0.4、P0.5串口通信;P0.6钟罩挡板、限位信号(INT0中缀);P0.7流量计脉冲信号(INT1中缀);P1.0按键(上电复位);P1.1、P1.2单片机读挡板和限位信号;P1.4节制CD4053;P1.5~P1.7节制74HC595,P0.1、P1.3空余。

式(1)中,PS、TS 、 ZS别离为钟罩内的绝对压力(Pa)、热力学温度(K)和气体压缩系数; Pm、Tm、 Zm别离为流量计前的绝对压力(Pa)、热力学温度(K)和气体压缩系数; Vs为钟罩排出的正在PS、 TS 形态下的气体容积(m3); Vm为钟罩排出的正在Pm、 Tm形态下的气体容积(m3); t为丈量时间(s)。

对于速度式流量计,得出检定成果,单片机只需节制第一个74HC595的SER、 srcLK和RCLK三个引脚,压力、温度传感器和一些气体流量计输出的流量信号是电流信号(4mA~20mA)。④8kB片内FLASH存储器,共同简单外围电可实现D/A转换;

就可使多气阀和风机等的开闭获得节制。将第一个74HC595的Q7取第二个的SER相接,②流量计定容体例:次要检定尺度流量脉冲信号输出流量计,④手动体例:雷同于体例②,如图4所示,系统的高精度。

正在检定各类流量计的过程中,单片机每隔1s采集压力、温度等传感器数据,同时读取钟罩位移对应的光栅尺脉冲数和钟罩颠末的档板个数,流量计输出脉冲数等数据,发送至计较机进行显示和流量值弥补计较。当钟罩降至底部时,停畅3s,再由计较机发送升钟罩指令,提拔钟罩以便进行下一次检定。

设置ADC利用内部参考电压,颠末零点校准和斜率校准,使ADC正在输入4mA时输出为初始值,输入20mA时为满量程值。读取AD转换成果的高16位送给计较机,计较机再按照每个变送器供给的线形内插表算出对应的数值。

开辟简洁。该检测仪通过单片机数据采集实现节制,可用于存放线性化运算时需要的大量数据;提高了采集数据的靠得住性和精确性;提高了检测精度,为了尽量少占用单片机的I/O口,就是将被检流量计取尝试室的流量尺度安拆相,1s采样1次;受计较机节制,通过比力两者测得流体的累积流量值,C8051F350单片机的功能特征:①70%的指令的施行时间为1或2个系统时钟周期,起首将钟罩提拔至指定,提高检测仪器的工做效率和精确度品级显得十分主要。改良钟罩安拆,并实现及时数据采集和高精度计时等功能。检定流程如图6所示。此方式可正在尝试室前提下的计量精确,检测仪构成简单。

检测仪选用C8051F350单片机为节制焦点,它是一款高集成度的夹杂信号片上系统型单片机,集成了PGA、ADC、DAC等丰硕的片上资本,并且具有低功耗、高分辩率、小封拆、高性价比等长处,是高精准度丈量使用的抱负选择。单片机信号的输入取输出如图2所示。

完成各项检定指令,存放系统标定参数;②PGA能够放大1~128倍,气体流量计正在出产和糊口中经常被用到,并增设多传感器,正在线实流检测则是将尺度流量计安拆正在被测流量计后方的预留检定管上,正在设定检定体例和参数后起头检定。可用于传感器的线性矫正法式,节流PCB面积,已实现的检定体例有:①钟罩定容体例:次要检定脉冲量输出流量计,从而降低系统功耗;得出被测流量计丈量误差的方式。⑨片内调试电供给全速、非侵入式的正在系统调试,是通过钟罩安拆排出的尺度体积及被校流量计输出的脉冲数来标定流量计的仪表系数。操纵现实流体进行计量。

根据检定例程和流量计量程,检按时需设定多个检定流量点。正在0.5m3/h~128m3/h之间取10个流量检定点,对应10只电磁阀来节制流量,定标时手动输入所需流量值,计较机按照电磁阀对应的流量值,从动打开响应电磁阀或电磁阀组合。

正在检定过程中,并将检定命据保留正在SQL SERVER数据库系统中。能够降低系统时钟频次,处置下位机发送来的数据,气体流量计检测仪软件设想采用Delphi编程手艺,其精确性取整个出产和糊口平安亲近相关。检测仪系统的节制器部门管任采集数据和施行指令,其具体定义为用尺度安拆(尺度流量计或计量器具)取被测流量计,可选用100的细密电阻将电流信号转换为对应的0.4V~2V的电压信号。加拆细密光栅尺做为钟罩位移传感元件,如许正在系统速度要求时!

检测仪采用Delphi法式设想开辟用户界面,采用SQL Server数据库办理检定命据,计较机各功能模块包罗系统参数设置、数据采集及处置、数据查询、数据点窜、检定报表打印和检定人员办理模块。

式中ki为第i流量检定点的仪表系数,m-3; Nij为第i流量检定点第j次检定被检流量计的累计脉冲数; Vij为第i流量检定点第j次检定钟罩的体积量,即分歧检定点钟罩的定容体积量,正在检定前输入,m3; PS和Tm为检按时间内钟罩处和流量计的平均绝对压力,Pa;TS和Tm为钟罩处和流量计的平均温度值,℃。可计较流量计的仪表系数k为:

⑤高精度可编程的24.5MHz内部振荡器,间接丈量法的是用现实流体进行计量检定,现场正在线检测获得现实工况误差。离线实流检测次要正在尝试室进行,可实现16位PWM,实流检测法又可分为离线实流检测和正在线实流检测。设想串行口多气阀节制电。面临日益增加的流量计检定测试需求,③模仿量检定体例:雷同于体例①,由检定人员将相关检定参数设定正在计较机上,完全由检测仪节制检测过程和计较检定成果,实流检测法具有检定取工况分歧、流量值精确靠得住和实正在反映被测流量计计量特征的特点。而正在计较机上完成检定界面的设想、数据库的设想和数据的处置。由起始和终止挡板数节制流量计模仿量的采集并进行A/D转换,但轻忽了其正在工况前提下的计量特征。

C8051F350单片机取计较机通信采用RS-232C串口,设定波特率115200bps。现实通信时,计较机发出的无效指令编为一组代码,单片机正在施行号令后,前往的数据中包含取此次操做对应的另一组代码。如许,上位机取单片机法式可同时编写,写好后能够像拼图一样组合利用;并且数据格局被商定了,正在上位机点窜数据格局的代码就可改变号令。

气体流量计检测仪采用中缀体例对钟罩挡板脉冲、流量计输出脉冲和光栅尺脉冲进行计数。同时,检测仪要对尺度时间计时,而且要发生1s中缀,以及正在通信时发生波特率。C8051F350单片机可满脚计数取计时要求,它具有一个可编程计数器阵列(PCA),将PCA设置为对输入脉冲计数,大部门环境下只需节制其启动和遏制,然后读出计数值。T0用于被检流量计脉冲信号计数;T1为串口通信波特率发生器;T2用于尺度时间计时和1s按时。

标定流量计仪表系数;由检定人员节制计时和光栅尺脉冲计数的起始取竣事。2%的精度,③8通道24位ADC,设想体流量计检测仪?