消防智能电磁流量计流量检测系统设计
课程设计--智能化流量测量仪设计
《过程控制系统》课程设计设计题目：智能化流量测量仪设计1、前言 (3)1.1研究意义与目的 (3)1.2研究内容 (3)2、主体部分 (4)2.1系统总体设计 (4)2.1.1控制系统的基本功能 (4)2.1.2系统工作原理 (4)2.2元器件的选择 (5)2.2.1AT89S52单片机 (5)2.2.2电磁流量计 (6)2.2.3电动调节阀 (6)2.2.4 PCF8591 A/D、D/A转换器 (7)2.3硬件设计 (8)2.3.1 总体概述 (8)2.3.2 矩阵键盘 (9)2.3.3 电磁流量计电路 (9)2.4软件设计 (12)2.4.1总体设计 (12)2.4.2 主程序部分 (14)2.4.3子程序 (14)3、参考文献 (15)4、结束语 (15)1、前言1.1研究意义与目的在石油、化工等生产过程中，对管道内液体和气体的流量进行测量和控制是实现生产过程自动化的重要组成部分。
可以说，应用流量仪表测量流量值是提高企业科学管理水平、极大的发挥经济效益和社会效益的有力措施。
实际应用系统中，最为常见的是双流按比例控制的问题, 一旦比例失调, 就会影响生产, 造成产品质量下降, 甚至引发事故, 例如啤酒厂要求原液与净水按固定比例混合, 造纸厂要求纸浆和水按固定比例混合等。
1.2研究内容本文介绍应用89S52单片机设计的流量计；主要研究内容是对流量进行检测，主要由流量传感器采集流量信息，然后经过AD转换器将模拟信号转化为数字信号后传给单片机，单片机在软件系统的控制下，根据预先的设置、温度影响以及预期的控制要求,通过单片机的输出，进行D/A转化后来精确控制阀门的开度,实现对流量的精确控制。
其中，在硬件电路部分，采用AT89S52单片机构成单片机控制系统的主体部分。
通过PCF8591P将传感器采集的流量信号进行AD转换输入单片机，单片机输出的控制信号同样通过PCF8591P进行DA转换来控制阀门的开度。
如何在智能电磁流量计中设计应用HART协议
时允许 双向数 字通讯 。本文从 两方面讨论基 于 ＨＡＫＴ协 议智能 电磁 流量计具体 实现 的技 术 问题 ，一是要 解决硬件 电路 的设计 问题 ，二是要 讨论 实现 ＨＡ ＲＴ协议命令 集编程及上住机软件的 实现。
关 键 词 ：远 程 传 感 器
一
ＨＡＲＴ协 议
前 言 符合 Ｈ Ａ Ｒ Ｔ协 议 的智能 电磁 流量计 不仅 可 以实 现各 种流 量 的检测
、
流信 号 ，此 信号 经线 路 阻抗转 化 为正弦 交流 电压 信 号 ，而 Ｈ Ｔ ２ ０ １ ２ 输 入 和输 出信号 是 ０ ～ ５ Ｖ 的方 波信 号 ，因此 在 ＨＴ ２ ０ １ ２和 外部 的 ＨＡＲ Ｔ 信号 之 间还 需要有 滤波 电路和整 形 电路 。 由Ｔ Ｌ Ｃ ２ ７ 组成 的滤波器 是带 通滤 波器 ，用来 减少接 收信号 的噪 声 干扰 。滤波器 还 用来 消除 波形 中的 尖峰 ，从 而使 接收到 的信 号 变得 平 缓 。Ｔ Ｌ Ｃ ３ ７组 成的 数 字方 波产 生 回路 把经 过 Ｔ Ｌ Ｃ ２ ７滤波 后 的正 弦 波 转变 成相应 的方 波 ，以便 于 Ｈ Ｔ ２ ０ １ ２ 接收 。
中 国 化 工 贸 易
２ ０ 月
Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ Ｃ ｈ ｅ ｍ ｉ ｃ ａ ｌ Ｔ ｒ ａ ｄ ｅ
信息技术
如 何在 智能 电磁 流 量计 中设计 应 用 Ｈ ＡＲ Ｔ协议
张 琼
（ 中国石油兰 州石化 公司 仪表厂 ，甘肃 兰州 ７ ３ ０ ０ ６ ０）
摘
要 ：Ｈ Ａ Ｒ Ｔ，即 Ｈ ｉ ｇ ｈ ｗ ａ ｙ Ａ ｄ ＆ｅ ｓ ｓ ￣ｌ ｅ Ｒｅ ｍ ｏ ｔ ｅ Ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｄ ｕ ｃ ｅ ｒ ，是 可寻址远程 传感器高速公路的 简称 ，其 特点是在￣－ Ｔ － ｂ Ｌ ４ ～ ２ ０ ｍ Ａ模拟信号的 同
SSK550智能型电磁流量计-NVH振动测试
SSK550智能型电磁流量计SSK550智能型电磁流量计1、概述电磁流量计是基于法拉第电磁感应定律工作的流量测量仪表，它能测量具有一定电导率的液体体积流量。
由于它的测量精度不受被测液体的粘度、密度、温度以及电导率（允许最低限以上）变化的影响，测量管中没有任何阻碍液体流动的部件，所以几乎没有压力损失。
适当选用测量管中绝缘内衬和测量电极的材料，就可以测量各种腐蚀性（酸、碱、盐等）溶液流量。
尤其是在测量含有固体颗粒的液体如泥浆、矿浆等流量时，更显示出其优越性。
与显示、记录仪表、积算器或调节器配套后，对流量进行检测、积算、调节和控制，并可实现信号的远距离传送。
SSK550智能型电磁流量计是引进德国先进技术和散件组装生产的，具有技术先进、性能稳定、测量精度高、安装方便和无需维护等特点，可广泛用于石油、化工、冶金、矿山、电力、造纸、食品、医药、纺织、化纤等工业领域。
1.1测量原理：电磁流量计的基本原理是法拉弟电磁感应定律，即导电液体在磁场内流动将产生感应电动势。
如图1所示，导电液体流过传感器工作磁场时，在测量管管壁与流动方向和磁场方向相互垂直方向的一对电极间，产生与体积流量成比例的电动势。
电动势的大小可表示如下：E=K B D V式中：E——感应信号电势，V；K——常数；B——磁感应强度，T；D——测量管内径，m；V——测量管内电极断面轴线方向平均流速，m/s该电势通过电缆再传送至转换器，经放大后转换成标准的电流信号或频率信号输出。
图1工作原理图SSK550智能型电磁流量计2、性能简介2.1特点：·适于最小电导率≥5μS/cm的所有液体·无需附加电极的空管测量功能·连续测量，定值报警·可垂直或水平安装·易于安装，电气接线简单，功耗低·流速测量范围：0.1~12米/秒·流速分辨率：0.5毫米/秒·输出：0~20mADC、4~20mADC数字频率输出、数字脉冲输出、报警输出·网络功能：MODBUS、RS-232C、RS-485、REMOTE（HART）通讯接口·掉电时间记录功能，自动记录仪表系统电流间断时间，补算漏计流量·小时总量记录功能，以小时为单位记录流量总量，适用于分时计量制·红外手持操作键盘，可远距离非接触操作转换器所有功能·中文/英文显示方式·内部有三个积算器总量，可分别记录：正向总量、反向总量、差值总量·防护等级IP66（IP68时，选用分体型）·磁场频率可调·PTB认可Ex型2.2技术数据：·励磁方式：低频方波励磁：1/10、1/16、1/25工频高频方波励磁：1/2工频（用于浆液测量）·供电：24VDC，电压范围：16V~36VDC85VAC~250VAC，45~63Hz﹤20W·介质电导率：≥5us/cm·测量范围；0.3~12m/s·测量精度：≥0.5m/s时，优于±0.25%、±0.5%测量值﹤0.5m/s时，±1.25mm/s测量值·重复性：±0.1%测量值·公称通径：DN6—DN1400（1/4”~56”）·公称压力：PNl0—PN100·安装方式：水平或垂直·前直管段：前直管段：≥3×DN后直管段：≥2×DN·防护等级：IP66、IP68·流体方向：双向·温度范围：转换器：环境温度：-10℃ (60)传感器：介质温度：硬橡胶：0~+80℃软橡胶：0~+80℃PTFE/PFA：-40~+150℃PP塑料：0~85℃·阻尼时间：0~50秒·模拟输出：0~10mA，负载电阻：0~1.5kΩ4~20mA，负载电阻：0~750Ω基本误差：0.1%±10µA·脉冲输出：0~100脉冲/秒（高于上限，会丢失脉冲）脉冲当量：0.001~1.000m3/cp0.001~1.000Ltr/cp0.001~1.000USG/cp0.001~1.000UKG/cp脉冲宽度：用户软件设置电气隔离：光电隔离隔离电压：>1000VDC输出驱动：场效应管输出最高承受电压36VDC最大负载电流250mA·频率输出：1~5000Hz电气隔离：光电隔离隔离电压：>1000VDC输出驱动：场效应管输出最高承受电压36VDC最大负载电流250m A·报警输出：四路独立报警输出DOA、DOB、DOC、DOD无源隔离输出，使用时需外接电源（DC3V-DC30V）隔离电压：>1000VDCSSK550智能型电磁流量计输出驱报警触点电气容量100mA·数字通讯：RS-232C 接口：非电气隔离方式RS-485接口：电气隔离方式MODBUS 接口：RTU 格式REMOTE （HART 通讯协议）·小信号切除：0~10%·参数设定：通过四个按键操作利用红外手持操作器操作手机蓝牙APP 通讯操作·显示：LCD ，3行/16字符，带背光百分比、空管比、累加量任选一项及显示实际流量；状态显示；·电气接口：2个M20×1.5电缆套（电源、信号电缆分别引线）3、外形及安装尺寸3.1一体式法兰安装型传感器：SSK550智能型电磁流量计SSK550智能型电磁流量计3.2一体式夹装型传感器：一体式卫生型传感器表4分体式法兰型安装传感器：SSK550智能型电磁流量计SSK550智能型电磁流量计分体式夹装型安装传感器表6分体式卫生型安装传感器4、传感器的选择：选定仪表的口径不一定与管径相同，应视流量而定。
图文解说：电磁流量计设计
图文解说：电磁流量计设计由ADI_Amy于 2016-8-5 创建的讨论∙喜欢•显示0 喜欢0∙评论• 0"若不能度量，则无法管理。
"这是工业领域的一句口头禅，尤其适合于流量测量。
简单说来，对流量监测的需求越来越多，常常还要求更高速度和精度的监测。
前不久ADI举办了在线研讨会“工业过程控制应用的电磁流量计设计”，我们已经分享了完整的讲义文档，需要的戳【在线研讨会讲义PPT下载】工业过程控制应用的电磁流量计设计自取。
这里我们为大家讲解下讲义的部分内容电磁流量变送器——信号链框图电磁流量传感器的特性是：无压力损耗，不受速度、密度、温度、压力和传导率的影响，可以实现高精度测量。
流量计系统由以下组件组成：电源、信号调理、转换器、处理器、显示键盘和多个通信组件，比如无线，RS485/422，4-20毫安电流，HART。
电磁流量变送器——传感器工作原理其工作原理基于法拉第电磁感应定律。
这意味着带电导体通过一个磁场并切割磁力线时在管道两侧将会产生感应电动势。
电磁场是由电流流经测量管外面的线圈产生的。
感应电压的幅度直接与速度和导体的电导率、管道直径以及磁场强度的成比例，具体来说，我们可以将法拉第定律表述为E = K x B x D x V，其中V表示导电流体的速度，B表示磁场强度，D表示测量管段的直径，E表示电极上的电压，而K是一个常数。
B、D、K可以是固定值，因此方程简化为E与V的比例关系。
大部分电磁流量计使用低频率方波来激励传感器线圈。
可以是1/25、1/16，1/10或者1/4 电网频率，以及电网频率的一半。
低频方波励磁的幅度不变，但改变电流流入流出线圈的方向。
传感器信号调理——模拟前端共模抑制比共模电压必须被电磁流量计转换器所抑制，模拟前端电路在其中所起的作用最大。
如果电路具有对于120 分贝共模抑制比，则0.28V 共模电压可以降低至0.28 μV，而如果共模抑制比是100 dB，则抑制为2.8 μV。
智能电磁流量计说明书
智能电磁流量计说明书一、智能电磁流量计智能电磁流量计是我公司采用国内外最先进技术研制开发的全智能型电磁流量计，全中文电磁转换器内核采用高速中央处理器。
计算速度非常快、精度高、测量性能可靠。
转换器电路设计采用国际先进技术，输入阻抗高达1015 欧姆，共模抑制比优于100db，对于外来干扰以及60Hz/50Hz 干扰抑制能力优于90db,可以测量更低的电导率的流体介质流量。
其传感器采用非均匀磁场技术及特殊的磁路结构，磁场稳定可靠，而且大的缩小了体积，减轻了重复，使流量计小型流量化的特点。
使客户“买的放心，用的省心，服务称心”是我公司的宗旨。
1.产品特点：▲管道内无可动部件，无阻流部件，测量中几乎没有附加压力损失。
▲测量结果与流速分布，流体压力，温度、密度、粘度等物理参数无关。
▲在现场可根据用户实际需要在线修改量程。
▲高清晰度背光LCD 显示，全中文菜单操作，使用方便，操作简单，易学易懂。
▲采用SMD 器件和表面贴装（SMT电路可靠性高。
▲采用16 位嵌入式微处理器，运算速度快，精度高，可编程频率低频矩形波励磁，提高了流测量的稳定性，功耗低。
▲全数字量的处理，抗干扰能力强，测量可靠，精度高，流量测量范围可达150:1▲超低EMI开关电源，使用电源电压变化范围大，抗EMC好▲内部具有三个积算器可分别显示正向累计量及差值积算量，内部设有不掉电时钟，可记录16 次掉电时间▲具有RS485、RS232、Hart和Modbus 等数字通讯信号输出。
▲具有自检与自论功能二、概述1.工作原理电流量计测量原理是基于法拉第电磁感应定律。
流量计的测量管是一内衬绝缘材料的非导磁合金短管。
两只电极沿管径方向穿通管壁固定在测量管上。
其电极头与衬里内表面基本齐平。
励磁线圈由双方波脉冲励磁时，将在与测量管轴线垂直的方向上产生一磁通量密度为B的工作磁场。
此时，如果具有一定电导率的流体流经测量管。
将切割磁力线感应出电动势E。
电动势E 正比于磁通量密度B，测量管内径d与平均流速v的乘积。
电磁流量计系统集成方案
电磁流量计系统集成方案1. 简介本文档提供了一个全面的电磁流量计系统集成方案，用于测量和监控流体的流量。
该方案集成了多个组件和功能，以满足不同的应用需求。
2. 系统组件2.1 电磁流量计电磁流量计是该系统的核心组件，用于测量流体的流量。
它基于法拉第电磁感应原理，可广泛应用于液体和气体的流量测量。
电磁流量计具有精度高、稳定性好和使用寿命长的特点。
2.2 传感器该系统采用高精度的传感器，用于检测和记录流体的温度和压力。
传感器将温度和压力数据传输给控制器进行处理和分析。
2.3 控制器控制器是系统的核心处理单元，负责接收和处理传感器数据，并计算出流体的流量。
控制器具有高性能的处理能力和友好的用户界面，方便用户配置参数和监测系统状态。
2.4 数据存储系统配备了数据存储设备，用于存储流量数据和系统日志。
数据存储设备可扩展，可以根据需求灵活配置存储容量。
2.5 通信接口系统提供了多种通信接口，用于与外部设备和系统进行数据交换和远程通信。
常见的通信接口包括以太网、RS485和MODBUS 等。
3. 系统功能3.1 流量测量与显示系统能够实时测量流体的流量，并在控制器的显示屏上显示。
用户可以随时监测流体的流量变化和趋势。
3.2 历史数据记录与分析系统能够记录并存储历史流量数据，并提供数据分析功能。
用户可以通过控制器的界面查询和分析历史数据，以及生成报表和图表。
3.3 报警与异常处理系统具备报警功能，能够在流量异常或设备故障时发出警报。
控制器会自动检测异常情况并触发相应的报警，以便用户及时采取措施。
3.4 远程监控与控制系统支持远程监控和控制功能，用户可以通过网络连接远程访问系统，并进行实时监测和参数配置。
这种远程访问的方式提高了系统的可操作性和便利性。
4. 总结本文档提供了一个电磁流量计系统集成方案的概述。
该方案集成了电磁流量计、传感器、控制器、数据存储和通信接口等组件和功能，以满足流体流量的测量和监控需求。
同时，系统还具备历史数据记录与分析、报警与异常处理以及远程监控与控制等功能。
智能检测系统
1.智能检测装置:主要形式:智能传感器、智能仪器、虚拟仪器和智能检测系统;２．非电量检测:温度检测(热电式传感器，光纤温度传感器,红外测温仪，微波测温仪）压力检测（应变式压力计，压电式压力计，电容式压力计，霍尔式压力计）流量检测（电磁流量计,超声波流量传感器,光纤漩涡流量传感器）物位检测(电容式液位传感器，超声波物位传感器,微波界位计）成分检测(红外线气体分析仪,半导体式气敏传感器)3.流量检测:流量的定义为单位时间内流过管道某一截面的体积或质量,因此,流量分为体积流量和质量流量；分为：电磁流量计，超声波流量传感器,光纤漩涡流量传感器;流量检测包括：错误!.电磁流量计：电磁流量计是以电磁感应原理为基础的。
它能检测具有一定电导率的酸碱盐溶液，腐蚀性液体以及含有固体颗粒（泥浆,矿浆)的液体流量。
＼ｏ＼ａc（○,2).超声波流量传感器:超声波流量传感器是利用超声波在流体中传输时,在静止流体和流动流体中的传播速度不同的特点，从而求得流体的流速和流量。
错误!.光纤漩涡流量传感器:光纤漩涡流量传感器是将一根多模光纤垂直的装入管道，当液体或气体流与其垂直的光纤时，光纤受到流体涡流的作用而振动,振动的频率域流速有关，测出该频率就可确定液体的流速。
４.智能仪器:就是一种以微处理器为核心单元,兼有检测、判断和信息处理功能的智能化测量仪器;按实现方式划分，智能仪器有非集成智能仪器和集成智能仪器两种形式;构成:（１）.硬件：传感器、主机电路、模拟量输入/输出通道、人机接口电路、标准通信接口;（2)．软件:监控程序、接口管理程序、数据处理程序;功能：具有逻辑判断、决策和统计处理功能;具有自诊断、自校正功能;具有自适应、自调整功能；具有组态功能；具有记忆、存储功能;具有数据通信功能;特点：高精度、多功能、高可靠性和高稳定性、高分辨率、高信噪比、友好的人机对话能力、良好的网络通信能力、自适应性强、高性价比;发展趋势:多功能化、智能化、微型化、网络化；5. 非集成智能仪器：也称为微机嵌入式智能仪器，即将传统的传感器、单片机或微型计算机、模拟量输入输出通道、标准数据通信接口、人机界面和外设接口等分离部件封装在一起，组合为一个整体而构成;特点：一般为专用或多功能产品,具有小型化、便携式、低功耗、易于密封、适应恶劣环境、低成本;6.虚拟仪器：以通用的计算机硬件和操作系统为依托，增加必要的硬件设备，通过计算机软件使其具备各种仪器的功能;由信号采集与控制单元、数据分析与处理单元、数据表达与输出单元等三大部分组成。
基于ARM的智能电磁流量计转换器的研制
０ 引 言
电磁 流量 计是 基 于 法 拉第 感 应 定律 的应 用 ， 因其在使 用 中无压 力损失 而 被广泛 应用 于众 多 的工 式 中
Ｑ＝
×
＝
（） １
一 感 应 电压 ， ８ 磁 感 应 强 度 ， Ｄ Ｖ； 一 Ｔ； 一
管道 内径 ， Ｑ 流体 体 积流 量 ， ｓ ｍ； 一 ｍ／。
关键词 ： 电磁 流 量计 ； 密测量 ； Ｒ 精 Ａ Ｍ 中图分 类 号 ：Ｈ８ ４ ９ Ｔ １ ．３ 文献 标识 码 ： Ａ 文章编 号 ： ０ — ５ １２０ ）３ ０２ — ３ １ １ ４：（０６０ — ０３ ０ ０ ５
Ａ ｎ Ｃｏ ｅ ｔ ｒ ｏ ｎ ｅｌｇ ｎｔＥｌｃ ｒ ｍ ａｇ ｅ ｉ ｏ ｍ ｅ ｅ ｓ ｄ ０ １ＡＲＭ ｎｖ ｒ ｅ ｆＩ ｔ ｌｉ ｅ ｅ ｔ ｏ ｎ ｔｃ Ｆｌｗ ｔ ｒ Ｂａ ｅ １ Ｓ ｎ Ｕ Ｘｉ ｇ，Ｗ ＡＮＧ ｏ ｌａ ｇ Ｂａ —ｉ ｎ
维普资讯
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星 ， 保 良．基 于 Ａ Ｍ 的 智 能 电 磁 流量 计 转 换 器 的研 制 王 Ｒ
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基于 Ａ Ｍ 的智能 电磁流量 计转换 器的研制 Ｒ
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（ 业 控 制 技 术 国 家 重 点 实 验 室 浙 江 大 学 ， 江 杭 州 ｄ ａ ｄｔｅｍ ｄｌｓ ｎｌｄ ｉｈｉ ｅａ ｃ ｎｌｇｓ ｎｌ ｍ ｌ ｉｇａｄｐｏｅｓ ｇｃ ｃ ｉ Ａ Ｍ ｍｃｏｒｃｓｏ ｓ ｕ ｅ ， ｎ ｏｕｅ ｃ ｅｈｇ・ ｈ ｉ ｕ ｍｐｄｎｅａａｏ ｉ ａ ａ ｐｉ ｎ ｎ ｒｃｓ ｎ ｉ ｕｔ Ｒ ｉ ｐｏｅｓｒ ｙ— ｇ ￣ ｉ ｒ ． ｒ ｓ
２ 系 统 硬 件 设 计
电磁 流量计 的转 换 器是 一个 典型 的数据 采集 处
基于ARM11的智能仪表电磁流量计
摘要 ： 针 对传统 电磁流量计在测量精度 、 信息存储 、 人机操作 等方 面存在 的不足 ， 提 出 了一种新 型智能 电磁 流量计设
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电磁流量计的原理及设计
电磁流量计的原理及设计今天为大家介绍一项国家发明专利——电磁流量计。
该专利由横河电机株式会社申请，并于2019年1月8日获得授权公告。
内容说明本公开涉及一种电磁流量计，更特别地，涉及一种抑制构造成覆盖测量管内部的内衬材料的变形的技术。
发明背景由于构造为利用电磁感应来测量导电流体的流量的电磁流量计是耐用的且具有高精度，所以被广泛用于工业用途。
电磁流量计构造为使被测量的导电流体能够流入沿正交方向施加了磁场的测量管中，并且测量所产生的电动势。
由于电动势与被测量流体的流量成正比，所以可以基于测量的电动势来获得被测量流体的体积流量。
在电磁流量计中，测量管具有附接于测量管上的用于电动势测量的电极及类似物且与安装到设备及类似物上的管道联接，且基于联接结构而分类成凸缘型和薄片型。
在凸缘型中，电磁流量计的测量管形成有大的凸缘且使螺栓能够穿过管道的凸缘和测量管的凸缘，使得测量管与管道的凸缘联接。
在薄片型中，电磁流量计的测量管形成有小的凸缘且联接到管道的凸缘，而使得螺栓不能穿过测量管的凸缘。
发明内容本发明的示例性实施例提供了能够抑制内衬材料由于被测量流体的压力而变形的电磁流量计。
根据示例性实施例的电磁流量计，包括：测量管，其具有凸缘部，所述凸缘部构造为通过螺栓紧固而与管道侧凸缘联接；内衬材料，其构造为覆盖所述测量管的内侧和所述凸缘部的联接侧表面的具有预定直径的内周区域；以及接地环，其构造为设置在所述凸缘部和所述管道侧凸缘之间，其中，所述接地环具有环形板部和沿着所述环形板部的外周形成的壁部。
所述壁部的内径可以构造为比所述凸缘部的联接侧表面上的被所述内衬材料覆盖的所述预定直径大。
当所述凸缘部和所述管道侧凸缘通过螺栓紧固而联接起来时，所述内衬材料。
电磁流量计设计
电磁流量计设计1. 简介电磁流量计是一种广泛应用于工业领域的流量测量仪器，能够通过测量电导率液体中的电磁感应原理来测量流体的流量。
本文将介绍电磁流量计的设计原理、组成结构以及工作原理。
2. 设计原理电磁流量计的设计原理基于法拉第电磁感应定律，即当导体在磁场中运动时，会在导体两端产生感应电动势。
流体作为导体，当流体通过电磁流量计时，会在测量电极间产生感应电动势，利用这个原理可以测量流体的流速和流量。
3. 组成结构电磁流量计由以下几个主要部件组成：3.1 传感器传感器是电磁流量计的主要组成部分，用于感知流体的流量。
传感器通常由激励线圈、测量电极和外壳组成。
激励线圈通过通电产生磁场，测量电极用于测量电磁感应产生的电动势。
外壳用于保护传感器内部结构，并确保测量精度和稳定性。
3.2 信号处理器信号处理器用于接收传感器测量到的电信号，并将其转换成标准化的模拟或数字信号。
信号处理器还负责进行噪声滤波、数据处理和输出等功能，保证测量结果的准确性和稳定性。
3.3 显示和控制单元显示和控制单元通常由显示屏、按键和控制电路组成。
显示屏用于显示实时流量数据和其他相关信息，按键用于进行参数设置和操作控制。
控制电路负责实现仪器的自动控制和报警功能，提高仪器的可靠性和自动化水平。
4. 工作原理电磁流量计的工作原理可以简单归纳为以下几个步骤：4.1 磁场生成激励线圈通电产生磁场，磁场的强度和方向决定了对流体的作用力和感应电动势的大小。
4.2 流体通过当流体通过电磁流量计时，流体作为导体在磁场中运动，导致感应电动势的产生。
感应电动势的大小与流速和流量成正比。
4.3 电信号测量测量电极测量到感应电动势，将其转化为电信号。
根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小与流速和流量成正比。
4.4 信号处理和输出信号处理器接收测量到的电信号，并进行滤波、放大、线性化等处理。
最后将处理后的信号转换为标准化的模拟或数字信号输出。
5. 应用领域电磁流量计广泛应用于水处理、化工、石油、食品、制药等工业领域，常用于液体流量的测量和控制。
LDB 系列智能电磁流量计
LDB系列智能电磁流量计LDB型智能电磁流量计是我公司采用国内外最先进技术研制开发的全智能型电磁流量计，其全中文电磁转换器内核采用高速中央处理器。
计算速度非常快、精度高、测量性能可靠。
转换器电路设计采用国际先进技术，输入阻抗高达1015欧姆，共模抑制比优于100db，对于外来干扰以及60Hz/50Hz干扰抑制能力优于90db,可以测量更低的电导率的流体介质流量。
其传感器采用非均匀磁场技术及特殊的磁路结构，磁场稳定可靠，而且大的缩小了体积，减轻了重复，使流量计小型流量化的特点。
使客户“买的放心，用的省心，服务称心”是我公司的宗旨。
产品特点：▲管道内无可动部件，无阻流部件，测量中几乎没有附加压力损失。
▲测量结果与流速分布，流体压力，温度、密度、粘度等物理参数无关。
▲在现场可根据用户实际需要在线修改量程。
▲高清晰度背光LCD显示，全中文菜单操作，使用方便，操作简单，易学易懂。
▲采用SMD器件和表面贴装（SMT电路可靠性高。
▲采用16位嵌入式微处理器，运算速度快，精度高，可编程频率低频矩形波励磁，提高了流测量的稳定性，功耗低。
▲全数字量的处理，抗干扰能力强，测量可靠，精度高，流量测量范围可达150:1▲超低EMI开关电源，使用电源电压变化范围大，抗EMC好▲内部具有三个积算器可分别显示正向累计量及差值积算量，内部设有不掉电时钟，可记录16次掉电时间▲具有RS485、RS232、Hart和Modbus等数字通讯信号输出。
▲具有自检与自论功能1概述工作原理电流量计测量原理是基于法拉第电磁感应定律。
流量计的测量管是一内衬绝缘材料的非导磁合金短管。
两只电极沿管径方向穿通管壁固定在测量管上。
其电极头与衬里内表面基本齐平。
励磁线圈由双方波脉冲励磁时，将在与测量管轴线垂直的方向上产生一磁通量密度为B的工作磁场。
此时，如果具有一定电导率的流体流经测量管。
将切割磁力线感应出电动势E。
电动势E正比于磁通量密度B，测量管内径d与平均流速v的乘积。
电磁流量计监控系统
电磁流量计监控工程监控中心借助中央控制系统和电磁流量计的远传功能，监控中心可远程查看供水管网各流量计安装点的压力、流量运行参数（流速，瞬时流量，累积流量）电磁流量计具有无线远传功能，采用太阳能电池板或风力发电机供电，由太阳电池板或风力发电机提供给电磁流量计和远传模块安全稳定的电源。
电磁流量计采集安装现场的管道压力，流速，瞬时流量，累积流量通过远传模块发送给监控中心，监控中心根据各个监测点传回的生产数据实时调配整个生产系统工程的构成。
供电部分包括：太阳能电池板、风力发电机，太阳能板、风力发电机控制器，蓄电池，表箱。
监测部分包括：压力采集单元、流量传感器，流量转换器，远传模块。
一．电磁流量计参数要求产品需通过计量认证，并有生产许可证。
1）能自动测量管道内的平均流速，并转换成流量，能自动计算累积水量；2）应有抗电磁干扰的能力；3）测量精度：0.5级；4）流速范围：0.01〜10m/s；5）公称压力：1.0MPa，1.6MPa，2.5MPa；6）耗电功率：5VA；7）输出信号：4〜20mA；8）供电：220V交流供电和12V浮充蓄电池双供电端子。
9）通讯接口：RS485接口协议为标准MODBUS协议，RS232接口协议符合原有信息采集系统的通信协议。
10）适用于不同管径（Ø25—Ø2000mm）、不同管材（钢制、铸铁、PVC、等）、任何水质，电导率>5μs/cm；11）现地显示与信号输出一致；12）带有可操作键盘，可以置入相应的测量参数，如测量时间间隔、计算流量所需参数等；13）LCD液晶显示，可同时显示瞬时流量及累积流量、流速、压力、时间等数据；14）具有故障自诊断以及查询反馈功能；15）防护等级：传感器防水等级要求IP68，流量转换器防水等级要求IP67 。
16) GPRS 无线通讯数据传输终端（DTU）GPRS Class 2〜10；编码方案：CS1 - CS4，符合SMG31bis 技术规范；天线接口：50Ω/SMA 阴头；二、供电部分具体参数：1 太阳能电池板或风力发电机。
电磁流量计的智能化前端信号电路设计
电 极 屏
图 １ 高精度 电磁 流量计智 能化放大 电路
１ 原理和智能化放大 电路设计
１１ 原 ． 理
运放 Ａ３等 组 成 的 可变 增 益 放 大器 、 运 放 Ａ４等 组 成
的采样和保持 电路 以及 ２ ４位高精度的 ∑ ． ／ Ａ Ａ Ｄ转
换 器 （ Ａ／ 含 在 美 国 Ａｎ ｌ ｇ公 司最 新 推 出的 Ａ／ 该 Ｄ ａｏ Ｄ ｕＣ ２ ８ ４单 片机 中 ） 。
控 制在 ０ １％ 以 内 ， 因此 ， 必 须选 用 高达 １ ０ Ｑ ． ０ ０ Ｍ 以 上 输 入 阻 抗 的 运 算 放 大 器 。 为 此 ， 我 们 选 用 了
综 合式 （ ） （ 、 （ ３ 、 ４） ６）和 （ ） 我 们 选用 适 ７，
当的值 ：
４７ ｋ Ｑ ， Ｒｓ ４７ ｋ Ｑ ， Ｃ１ １ ＝ － 一 Ｆ， Ｃ２ ． ３ ＝０ ３ Ｆ
这样 一 来 ，此 低 通 滤 波 电路 在 ６２ ． ５ Ｈｚ的特 征 频
率 下有很 好 的低 通滤 波效 果 。
１ ２ ３ 可 调 增 益 放 大 电路 ．．
Ｉ ＮＡｌ ４集 成 仪 表运 放 ，具 有 ± ４ 的输 入 保 护 电 ｌ ０Ｖ 压 ， 输 入 阻 抗 为 １ Ｇ Ｑ， 外接 元 件 少 ， 符 合 仪 表 ０ 小 型 化 的 要 求 ， 同 时 通 过 外 接 的 １个 精 密 电 阻 ， 就 可 以 调 节 放 大 倍 数 ， 计 算 公 式 为
１ ２ １ 前 置 放 大 电路 ．．
电磁 流 量 计 是 电磁 感 应 定 律 的 具 体 应 用 。 导 电 流 体 在 磁 场 中流 动 切 割 磁 力 线 ， 产 生 电 动 势 ， 推 导
基于单片机电磁流量计的管道流量检测系统程序
uchar j;
dat_adj(dat);
lcd_start(k); //确定显示起始位置for(j=0;j<4;j++) //写显示数据
dat_wrt(dis[dis_buf[j]]);
}
/************************字符串显示函数***********************/ void print(uchar *str)
void init_1602(void); //1602初始化函数
void lcd_start(uchar start); //设定显示位置函数
void dat_adj(uchar dat1); //显示数据调整函数
void disp(uint dat,uchar k); //显示子函数
void print(uchar *str); //字符串显示函数
return(flow); //返回流量数据
}
/********************AD转换函数*********************/
uchar AD_dat(void) //AD转换函数
{
uchar flowad;
ADC0801=0; //启动AD转换
while (INTR); //等待转换结束
void lcd_start(uchar start)
{
cmd_wrt(stห้องสมุดไป่ตู้rt|0x80);
}
/***********************显示数据调整函数**********************/
void dat_adj(uchar dat1)
{
dis_buf[0]=(dat1%1000)/100; //十位
嵌入式电磁流量计智能监控终端的设计
一
２ 智能 监控终 端硬 件设计
电磁 流 量 计 智 能 监 控 终 端 的 硬 件 系 统 以 基 于
Ａ Ｍ１ Ｒ １内核 的 ￥ Ｃ ４０为核 心 处理 器 ， 括 电 源模 ３６１ 包 块、 存储 器模 块 （ ４ＭＢ～ Ｂ Ｎ ｎ ｌ ｈ和 １８Ｍ ６ ２Ｇ ａｄＦａ ｓ ２ Ｂ
设 各驱 动
８
嵌入 式Ｌｎ ｘ ｉｕ 内核
基于￥ Ｃ６ １的ＡＲＭ１硬 件平 台 ３ ４０ ｌ
图 ３ 智 能 监 控 终 端 软 件 结 构 图
Ｆｉ ３ Ｓｏｔ ｒ ｔ ｃｕ ｅ ｏ ｈｅ ｉｔ ｌｉｅ ｔｍｏ ｔｒｎ ｅ ｍｉ ｌ ｇ． ｆｗａ ｅ ｓｒ ｔｒ ｆｔ ｎ ｅｌｇ ｎ ｎｉ ｉ ｇ ｔｒ ｎａ ｕ ｏ
Ｓ Ｒ Ｍ） 串行 通信 接 口、０ １０ Ｍ ｉ ｓ以太 网 口和 ＤＡ 、 １／ ０ ｂｔ ／
Ｌ Ｄ液 晶显 示屏 等 外 围接 口。智能 监控 终 端硬 件 结 Ｃ
构如图 ２ 示 。 所
电源 、时钟 、 复位 电路模 块
■ …… … 获祥 ……
一
模 Ｈ 曩囊 服 蓁 军 网一 嚣 Ｈ 块 务 络 曩
ｐｏ ｓｓ ｅ ｈ ｅ ｔ ｒｓｏ ｉｈ ｒ ｌ ｂｌｔ ｓ ｅ ｓｓ ｔｅ ｆａｕｅ ｆｈｇ ｅｉ ｉｉ ａ ｙ，ｕ ｅ —ｒｅ ｄｙ ｈ ｍａ — ｃ ｉｅ ｉｔｒａ ｅ，ｐ ｗｅ ｕ ｅｗｏ ｋ ｆｎ ｔ ｎ ，ａ ｄ ｉ ｈ ｓｔｅ ｐｏ ｔ ｎ ｖ ｌ ｅｉ ｓ ｒｆ ｎ ｌ ｕ ｎｍａ ｈｎ ｎ ｅ ｃ ｉ ｆ ｏ ｒ ｌｎ ｔ ｒ ｕ ｃｉ ｓ ｎ ｔ ａ ｈ ｒｍｏｉ ａｕ ｎ ｆ ｏ ｏ
修 改 稿收 到 日期 ：０ ｌ ｏ ２ １ — ６一ｌ 。 ０
智能电磁流量计(DC系列)
智能电磁流量计(JQLDC系列)概述：JQLDC系列电磁流量计是采用微智能化技术开发的一种高技术产品，它分为现场显示型（一体型）和远传显示型（分体型）两大类，它能测量导电液体介质，包括酸、碱、盐等强腐蚀性及液固两相流的体积流量。
测量原理：测量原理是基于法拉第电磁感应定律。
即：导电液体在磁场中作切割磁力线运动，导体中产生感应电动势，其感应电动势E为：E=KBVDK=仪表常数B=磁感应强度V=测量管截面的平均流速D=测量管的内直径测量流量时，流体流过垂直于流动方向的磁场，导电性液体的流动感应出一个与平均流速（亦即体积流量）成正比的电压，因为要求被测的流动液体具有最低限度的电导率。
其感应通过二个与液体直接接触的电极检出，并通过电缆传送至放大器，然后转换成统一输出信号。
这种测量方式具有如下优点：1.测量管内无阻流件，因此无附加压力损失。
2.由于信号在整个充满磁场的空间中形成，它是管道截面上的平均值。
因此，从电极平面至传感器上游端平面间所需直管段相对较短，长度为5XDN(DN为导管的内直径)。
3.只有管道和电极与被测液体接触。
因此，只要合理选择电极及管道内衬材料，即可达到耐腐蚀，耐磨损的要求4.传感器输出信号是一个与平均流速成线性关系的电动势5.测量结果与液体的压力、温度、密度、粘度、电导率(不少于最低电导率)等物理参数无关，所以测量精度高工作可靠。
主要特点：1.实现导电液体或固体两相流在线计量与控制；2.应用计算机控制高精度质量法水流量检测系统检测；3.高压型、卫生型、防爆型传感器供选用，产品性能达到国内先进水平；4.多种原装进口智能转换器和国产转换器供选用，满足用户多层次需求。
技术指标：·口径：DN10～DN2000·电极材料：1Cr18Ni9Ti、0Cr18Ni12Mo2Ti、Hb、Hc、Ti、Ta、Pt·内衬材料：PTFE、氯丁橡胶、聚氨酯·介质：导电性液体（含固液两相体）·测量误差：±0.3%FS、±0.5%FS、±1.0%FS流量(按口径分)·介质导电率：＞5μS/cm（水＞20μS/cm）·流速范围：0.3m/s～12m/s·连接法兰：国际GB9115或根据用户要求·介质温度：-25℃～+150℃（橡胶衬里65℃）·额定压力：0.6MPa～4.0MPa（按口径分）·传感器型号：JQLDC·防护等级：IP65、IP67、IP68（分体）·转换器型号：JQLZ-1、JQLZ-2、JQLZ-2F·输出信号：0～10mA或4mA～20mA输出、频率/脉冲输出无源输出·通讯： RS485·应用：酸、碱、给排水、食品、纸浆、矿浆等·显示：流速、流量、百分比、累计流量、故障报警等·语言：中文·供电电源：220VAC、24VDC·安装形式：分体式或一体式（≤DN800）·配套转换器：配国产转换器JQLZ-1模拟转换器JQLZ-2F智能转换器(方型) JQLZ-2智能转换器(圆型)注：更大口径、更高工作压力可协议订货。
LDB(E)智能电磁流量计产品说明书
□全数字处,抗干扰能力强□精度高,测量范围宽,可达1:150□无机械可动部件,无阻流部件,几乎没有压力损失□测量结构不受流速分布,压力,温度密度,粘度影响□可根据用户需要进行现场在线修改量程概述——————————————LDB （E ）型智能电磁流量计由传感器和转换器两部分构成。
它是基于法拉第电磁感应定律工作的，用来测量电导率大于5μS/cm 导电液体的体积流量，是一种测量导电介质体积流量的感应式仪表。
除可测量一般导电液体的体积流量外，还可用于测量强酸强碱等强腐蚀液体和泥浆、矿浆、纸浆等均匀的液固两相悬浮液体的体积流量。
广泛应用于石油、化工、冶金、轻纺、造纸、环保、食品等工业部门及市政管理，水利建设、河流疏浚等领域的流量计量。
概述——————————————根据法拉第电磁感应原理，在与测量管轴线和磁力线相垂直的管壁上安装了一对检测电极，当导电液体沿测量管轴线运动时，导电液体切割磁力线产生感应电势，此感应电势由两个检测电极检出，数值大小与流量成正比例，其值为：E=KBVD 式中：E －感应电势；K －与磁场分布及轴向长度有关的系数；B －磁感应强度；V －导电液体平均流速；D －电极间距；（测量管内直径）传感器将感应电势E 作为流量信号，传送到转换器，经放大，变换滤波用一系列的数字处理后，用带背光的点阵式液晶显示瞬时流量和累积流量。
转换器有4～20mA 输出，报警输出及频率输出，并设有RS －485等通讯接口，并支持HART 和MODBUS 协议。
仪表特点——————————————■全数字量处理，抗干扰能力强，测量可靠，精度高、流量测量范围可达150：1；■超低EMI 开关电源，适用电源电压变化范围大，抗EMI 性能好；■采用16位嵌入式微处理器，运算速度快，精度高，可编程频率低频矩形波励磁，提高了流量测量的稳定性，功耗低；■采用SMD 器件和表面贴装（SMT ）技术，电路可靠性高；■管道内无可动部件，无阻流部件，测量中几乎没有附加压力损失；■在现场可根据用户实际需要在线修改量程；■测量结果与流速分布，流体压力，温度、密度、粘度等物理参数无关；■高清晰度背光LCD 显示，全中文菜单操作，使用方便，操作简单，易学易懂；LDB（E）智能电磁流量计LDB(E)electromaqetic flowmeter■具有RS485、RS232、Hart 和Modbus 等数字通讯信号输出；（选配）■具有自检与自诊断功能；■小时总量计录功能，以小时为单位记录流量总量，适用于分时计量制（选配）；■内部具有三个积算器可分别显示正向累积量反向累积量及差值积算量，内部设有不掉电时钟，可记录16次掉电时间。
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消防智能电磁流量计流量检测系统设计
发表时间：2015-02-06T13:52:59.297Z 来源：《科学与技术》2014年第12期下供稿作者：焦宏伟
[导读] 通过面向对象的编程和调试，为社会、企业创造财富与工作方便。
智能水枪流量测试系统将提高社会、企业的工作效率。
上海第二工业大学城市建设与环境工程学院焦宏伟
摘要：消防专用的传统水泵由于缺少水流量、泡沫流量的检测，以及缺少相关体系的自动化报表，使得相关企业对于检测水流量、泡沫流量需求很高。
基于企业需求，本项目设计了一套消防智能电磁流量计流量检测系统。
由于流量检测数据量大，对于数据处理提出了更高的要求。
需要做到方便、安全、准确、可靠地讲数据进行处理。
人机界面的设计理念避免了检测人员大量操作各种文档、以及大量表格。
关键词：电磁流量计；人机界面；检测1.1 研究意义企业对于检测系统需求高涨，可以在误差允许范围内检测水流量、泡沫流量。
方便检测人员工作，提高检测效率。
可以在电脑上进行管理员操作并且可以实现对检测数据各种操作，比如存储、查询、显示、删除、打印、动态曲线展示等功能，从而缩短检测周期，提高社会劳动效率。
1.2 国内外研究现状：国外的西尼尔公司等生产的电磁流量计已经很成熟，但是国内还缺少相关的可以花较低代价实现集成系统，即做到消防智能电磁流量计流量检测系统。
2.1 设计目标设计以一套可以对水流量、泡沫流量进行自动检测，并且可以实现对检测数据的存储、查询、显示、删除、打印、动态曲线展示等功能。
2.2 研究内容：2.2.1 环境监测多传感器融合算法设计和实现消防智能电磁流量计流量检测系统具有5 电磁流量计和5 个转换器。
分别是：AMF-4-1010 是一款直径为4 毫米的泡沫液电磁流量计，常用的流量范围是0.075~11L/M ；SE11-FR15EF1A1T01G00 是一款直径是15 毫米泡沫液电磁流量计，常用的流量范围是5~100L/M；SE11-FT50EF1A1T01G00是一款直径50 毫米的水流量电磁流量计，常用流量50~1000L/M；SE11-FT1HEE1A1T01G00 是一款直径100 毫米的水流量电磁流量检测计，常用流量200~4000L/M ；SV21-
W2A010BNT02K00 是一款直径100 毫米的空气压缩机电磁流量检测计，常用流量范围500~7500L/M。
当有水或泡沫等流体充满管道从管道里通过时，SE11-FR15EF1A1T01G00、SE11-FT50EF1A1T01G00 、SE11-FT50EF1A1T01G00 、SE11-FT1HEE1A1T01G00 会输出标准的工业信号4~20 毫安电流，当输出电流为4 毫安时流量计的流量为0,当输出20 毫安时，流量计对应最大流量。
而SV21-
W2A010BNT02K00 回输出1.54~20 毫安电流，同理，当输出电流为1.54 毫安时流量计的流量为0,当输出20 毫安时，流量计对应最大流量。
3.1 实验步骤1.理论分析，通过软件模拟实现设计要求采用是微软公司推出的开发环境是目前最流行的Windows平台应用程序开发环境，同时带来了 NET Framework
4.0、Microsoft Visual Studio 2010 CTP( Community TechnologyPreview--CTP)，并且支持开发面向Windows 7 的应用程序。
除了Microsoft SQL Server，它还支持IBM DB2 和Oracle 数据库。
2.优化算法，提高设计要求ModBus 网络只是一个主机，所有通信都由他发出。
网络可支持247 个之多的远程从属控制器，但实际所支持的从机数要由所用通信设备决定。
采用这个系统，各PC 可以和中心主机交换信息而不影响各PC 执行本身的控制任务。
由于ModBus通讯协议通讯安全可靠，所以选择数据通讯协议是ModBus 通讯协议。
所选硬件设备是研华科技有限公司的数据采集卡—ADAM4117。
由于电脑接口都是USB 接口，所以通过485通讯转换成USB 通讯协议转换器，将电脑和采集卡连接起来。
3.最终设计产品，实战检验通过测试，数据误差在千分之八左右。
3.2 分清楚给单元职能，然后进行设计。
4.1 设计任务的完成登陆界面输入登录用户名与密码，即可进入消防智能电磁流量计流量检测系统，进行检测操作。
下图是主界面的展示，利用TBCONTRAL 控件组成的多界面人机界面交互界面。
分别是主界面、4 毫米泡沫动态流量界面、15 毫米水流量动态界面、100 毫米水流量动态界面、100 毫米空气压缩动态界面。
AMF-4-1010 的转换器接上220 伏特的电压，这只好转换器；SE11-FR15EF1A1T01G00 的转换器接上220 伏特的电压，同时按第一个键和第四个键，按第四个键，出现00000 输入009454 后，同时按第一个和第四个键，出现语言，一直按第三键找到空管报警允许，按第四键，把允许修改为禁止后，按最后一个键不松直到返回页面。
同时按第一个键和第四个键，找到设置，输入09454 密码，然后同时按第一个和第四个键，显示语言，按第三键翻页，一直找到需要的东西，按第四个键后，按第三个键修改，修改后，返回按第四个键不松5
秒！；SE11-FT50EF1A1T01G00 的转换器接上220 伏特的电压，SE11-FT1HEE1A1T01G00 的转换器接上220 伏特的电压，SV21-
W2A010BNT02K00 的转换器接上220 伏特的电压，按照同样的设置方法。
5.1 打印功能通过国面向对象的编程模式，我们可以通过打印功能将所测的数据进行打印，这样可以方便、快捷的进行数据分析和传阅。
6 总结面向需求，通过面向对象的编程和调试，为社会、企业创造财富与工作方便。
智能水枪流量测试系统将提高社会、企业的工作效率。