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靶式流量計產品說明書
發布時間:2021-11-27 15:43:27

1、靶式流量計原理概述

應變式靶式流量計由表頭、靶桿、傳感器、靶片組成。靶片在流體的沖擊下產生形變之后,使得應變傳感器中的應變電阻阻值產生變化,電橋產生電壓差,通過信號采集、轉換、計算等操作,將電橋電壓值轉換為流量信息。

2、系統總體設計方案

靶式流量計的總體設計方案分為硬件設計方案與軟件設計方案。在硬件層面,主要由控制、測量、通信、電源、人機交互等模塊組成:

(1)控制模塊:以STM32單片機作為控制單元,控制整個系統運行,輔以供電電路與外圍晶振電路。

(2)測量模塊:根據上述測量原理,測量模塊需要測量流量傳感器電壓差、壓力傳感器電壓差、溫度傳感器電壓差,且本設備中,電池電量也由精度更高的測量模塊進行采集,并且發送至 MCU。

(3)通信模塊:本靶式流量計支持 RS485 通信、4-20mA 電流輸出、HART 通信并且兼具脈沖輸出功能。

(4)電源模塊:本靶式流量計在鋰電池供電時進行測量功能并且把測得數據存儲進單片機的Flash里,在又外接電源接入的情況之下,將進行各類通信功能。當通過4-20mA芯片供電時,將開啟4-20mA輸出與HART通信功能,在通過24V轉3.3V電壓轉換模塊進行供電時,單片機對應端口感知高電平,將開始脈沖輸出和RS485通信功能。

(5)顯示模塊與按鍵模塊:顯示模塊與按鍵模塊為人機交互功能的載體。根據流量推導過程,可知在測量環節中,我們需要輸入多種數值用于計算流量,所以按鍵與顯示屏也是必須的。

(6)接口板:接口板負責連接傳感器、預留各種通訊接口,通過插針連接主板,接口板上不進行其他電子元件排布,僅作連接功能,方便設備的安裝、調試與使用。

在軟件設計上,系統遵循上述硬件模塊圖相同的設計思路,通過模塊化的編程語言,編寫每個模塊并封裝為子程序。遵循測量、數據處理、數據存儲、通訊、LCD顯示、按鍵檢測的流程運行,并將其移植到操作系統中。

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