超聲波明渠流量計原理及探討 一

摘 要

明渠流量計是應用于非滿管狀的敞開渠道自由表面自然流的流量儀表。目前國內外測量明渠流量的儀器依然是以普通轉子式為主，這種測量流量的方法一般仍然停留在人工現場記錄、計算、校核、復核的低水平上，難以適應水文測量的快速、準確的巡測要求。為此本課題利用51單片機開發了便攜式智能流量計，它的特點是：水位、流速、流量的一體化測量；大畫面的漢字LCD液晶顯示；數據的非易失性存儲；精確的實時時鐘。

在研制開發整個流量測量系統的過程中，選擇適合于被測流體的性質和流動狀態，能滿足系統測量精度的測量方法是測量系統實現準確、有效的流量計量的前提條件和關鍵因素之一。因此，在進行整個測量系統的設計時，首先要根據要求和實際情況準確把握被測流體的流動形式與特點，并以此為基礎確定合適的測量方法和器件。

根據任務要求，完成了明渠流量計的系統軟硬件的設計，研究的主要內容有：

1．利用8051F060為核心硬件，利用其捕捉測脈寬功能，實現了流速信號的采集和處理。

2．人機接口部分采用了4×4矩陣鍵盤輸入和LCD液晶顯示，輸入方便，讀數清晰，更加直觀地顯示測量和查詢結果。

3．通過RS485通訊接口與壓力變送器通訊實現水位測量。

4．通過采用鐵電存儲器FM3164實現了數據的非易失性存儲和精確的實時時鐘。

超聲波流量計