双翻斗式流量计

明渠流量计是在非满管状敞开渠道中测量自由表面自然流的流量仪表，在生产和生活产生的废水污水排放量计量中应用广泛。当前，准确计量污水、废水排放量，是实现节能减排的重要环节之一。传统的接触式明渠流量计与 污水介质直接接触，在长期使用后导致传感器结垢或腐蚀，影响测量的准确性。超声波明渠流量计，采用非接触测量方式，避免被测介质对传感器的腐蚀，提高了测 量的可靠性，尤其适合对污水流量的测量，但是液位面的波动影响了测量精度。同时污水排放口一般位于厂外，环境较差，缺少外部电源。针对以上问题，本文提出了一种双路低功耗明渠流量计设计方法，采用2个超声波传感器测量流量槽内不同位置的液位，通过MSP430单片机计算出当前的流量。1、测量原理明渠流量的测量，一般采用流量槽装置，常见的有文丘里槽、巴歇尔槽。巴歇尔槽是由文丘里槽改进而成，在精度及实用性等方面，比文丘里槽要好些，而且能使流体在槽内流动速度加快，使流体中的固体颗粒不易沉淀和堆积。因此，常采用巴歇尔槽测量明渠流量。1.1、巴歇尔槽的结构http://mq.llybw.com/up_files/image/Article/2013/11/26/62203081.png图1巴歇尔槽结构图巴歇尔槽的具体结构如图1所示，为矩形横断面短喉道槽，由喉道上游均匀收缩段、喉道段和喉道下游均匀扩散段组成。由于实验条件的限制和实际需要，选用喉道为0.051m的巴歇尔槽进行研究。1.2、流量测量原理巴歇尔槽流量的理论计算公式为：http://mq.llybw.com/up_files/image/Article/2013/11/26/62203082.png（1）式中，Cv是流速系数；Ce是取决于摩擦和涡流的系数；b是喉部宽度；h是巴歇尔水槽上游侧的测量液位。实际应用时准巴歇尔槽的流量测量经验公式为：http://mq.llybw.com/up_files/image/Article/2013/11/26/62203083.png（2）对于一定喉部宽度的槽，b为常量，令http://mq.llybw.com/up_files/image/Article/2013/11/26/62203084.png（3）http://mq.llybw.com/up_files/image/Article/2013/11/26/62203085.png（4）则有http://mq.llybw.com/up_files/image/Article/2013/11/26/62203086.png（5）由式（3）知，流量qv只与液位高度h有关。因此，只需采用超声波传感器测量出巴歇尔槽的液位高度，通过单片机就可以计算出通过槽内的流量。2、系统设计整体电路结构包括两个超声波传感器、信号处理模块、单片机、液晶显示模块、电源模块以及通信模块（如图2所示）。http://mq.llybw.com/up_files/image/Article/2013/11/26/62203087.png图2明渠超声波流量计整体设计框图微处理机采用选择了TI公司的MSP430F413单片机作为核心，通过16位AD7705芯片采集2路超声波传感器信号，得到液位h1，h2，因此槽的液位高度为http://mq.llybw.com/up_files/image/Article/2013/11/26/62203088.png由式（5）计算出流量，同时计算累积流量。液晶显示模块采用液晶双列显示屏幕，同时显示瞬时流量和累积流量。总线通讯接口采用CAN总线通讯接口（如图3所示），与远程管理计算机的数据传输，实现对瞬时流量、累积流量、液位及仪表工作状态等参数的监控。http://mq.llybw.com/up_files/image/Article/2013/11/26/62203089.png图3明渠超声波流量计CAN总线接口电路电源模块采用双电源驱动。当外接电源时，系统由外接电源供电。当外接电源断开时，仪表内置电池自动开始给供电。3、实验研究http://mq.llybw.com/up_files/image/Article/2013/11/26/622030810.png图4实验装置示意图实验校准装置在中国计量学院水流量实验室进行（如图4所示），在超声波明渠流量计的直管段上游较长距离处，安装一个0.2级的电磁流量计，作为实验的标准表，用来对超声波明渠流量计进行校准。实验数据如表1所示，实际流量表示标准表的流量显示值，显示流量为明渠流量计显示的流量值，从表1中可以看出瞬时流量最大误差在2％以内。http://mq.llybw.com/up_files/image/Article/2013/11/26/622030811.png4、结束语本文提出了一种双路低功耗明渠流量计设计方法。实验结果表明，流量精度明显优于《国家环境保护行业标准》中超声波明渠污水流量计相关指标。系统实际工作电流为40mA，静态电流为10μA，能够采用电池供电。

常见的流量计各类大全 常用的流量计按照所测流体的形态可以分为两种：一种是液体流量计，一种是气体流量计。小编今天就来给大家推荐几款常见的液体流量计。 椭圆齿轮流量计可以广泛应用在润滑油、柴油、酒精等液体的测量上，可测量高粘度介质的流量，但是要注意介质的清洁状况，要求介质无固体颗粒亦无气体。此外测量介质的温度不可太高，否则，将影响计量的精度或导致齿轮卡死。 电磁流量计可广泛应用在环保、冶金、化工、医药、供水、食品、造纸等行业领域。仪表受到介质的物理特性的限制较少，并且结构简单、稳定性好、反映灵敏，不存在压力损失，并且精确度很高。但是也要注意一些问题，比如电磁流量计容易受到电磁场的干扰，并且不能在外面接受雨淋日晒。超声波流量计是一种性能高、可靠性高、价格低廉的流量计，尤其适用于大口径大流量的介质的测量。广泛运用于石化、电力、冶金等领域。超声波流量计可以测量一般流量计无法测量的介质，比如强腐蚀性、放射性、易燃易爆的流体以及电磁流量计无法解决的不导电的介质。并且使用寿命长，维护极为方便。旋转活塞流量计也是容积式流量计的一种，测量时不受介质粘度和流体中颗粒的影响，还具有带电远传的功能，测量范围很大，测量的精确度高。主要由壳体和活塞机构等部件组成的。双转子流量计在分类上和旋转活塞流量计一样，属于容积式流量计，但是二者还是有很大区别的。双转子流量计可适用于稠油、轻质油、含较大水量的原油等等。对介质的粘度范围要求也比较低。有线远传距离远，压损小。是一种性能非常不错的流量计。 液体涡轮流量计也是一种常见的流量计的类型。这类流量计的结构简单、便于携带、灵敏度高，是速度式流量计的一种。广泛应用于化工、石油、冶金、科研等领域。在使用的时候，要注意液体涡街流量计的传感器在安装时要远离磁场，注意防水。安装选购的学问很多，以前我们已经介绍了一些，以后还将继续介绍。塑料浮子流量计和玻璃转子流量计相比，不像玻璃那样容易破碎，和金属转子流量计相比，可以看清流量计内部浮子的位置，价格也比金属转子流量计便宜的多。可以就地指示，也可以远传信号输出。广泛应用在石化、电力、冶金、医药等领域。塑料浮子流量计作为直观流动指示或对测量精确度要求不高的情况下，使用非常方便。 靶式流量计广泛应用于石化、制药、电力、环保、冶金等领域。在高粘度、低雷诺数液体的测量上独具优势。灵敏度和准确度高，并且无可动部件，使用寿命较长。 V锥流量计是一种新型的压差式流量计，具有精确度高，工作稳定可靠、压力损失小、安装条件要求低等优点，而且还可以测量脏污的介质。和其他流量计相比，V锥流量计的价格也很实惠。孔板流量计广泛应用于石化、供水、冶金、电力、轻纺、农业等领域。由于标准节流件是全用的，因此无需根据实际流量再校准。这是其他流量计都不具备的优点之一。从结构上来说，孔板流量计结构简单、维护更换方便，表体牢固耐用，性能稳定，价格实惠。但是也存在一定的问题，比如压损大、测量范围比较窄、不能测量腐蚀性、污浊的或带有颗粒的液体，对直管段要求也比较高。涡街流量计则不受液体的密度、粘度、温度、压力等方面的影响，没有可动的机械部件，因此可靠性高，维护方便。而且具有压损小、功耗低、坚固耐用和便于安装等优点。但是对安装的上下游的直管段有要求。也要避开震动、腐蚀、高热、辐射、高频等环境，否则将影响测量的结果。

差压式流量计由一次装置和二次装置组成。一次装置称流量测量元件，它安装在被测流体的管道中，产生与流量（流速）成比例的压力差，供二次装置进行流量显示。二次装置称显示仪表。它接收测量元件产生的差压信号，并将其转换为相应的流量进行显示．差压流量计的一次装置常为节流装置或动压测定装置（皮托管、均速管等）。二次装置为各种机械式、电子式、组合式差压计配以流量显示仪表．差压计的差压敏感元件多为弹性元件。由于差压和流量呈平方根关系，故流量显示仪表都配有开平方装置，以使流量刻度线性化。多数仪表还设有流量积算装置，以显示累积流量，以便经济核算。这种利用差压测量流量的方法历史悠久，比较成熟，世界各国一般都用在比较重要的场合，约占各种流量测量方式的70%。发电厂主蒸汽、给水、凝结水等的流量测量都采用这种表计。目前生产的产品分：孔板流量计、V形锥流量计、楔形流量计、文丘里管流量计、平均皮托管。