涡街流量计的二次仪表设计

　　流量测量在经济建设、社会生活各个方面有着广泛的应用。长期以来人类根据不同的测量原理，研制出丰富多样的流量计。在石油注水开采过程中，为了保持开采效果、保护地下环境以及日后分析注水数据，需要对注水量进行监测，在油田系统中逐渐使用智能仪表来计量油井的出油量。计量仪表精确度的高低，直接影响着企业的经济效益。使用单片机开发的流量计作为二次开发仪表，对油田自动化有很大的促进作用。

　　1系统原理

　　流量计主要由涡街流量传感器、前置放大器、计数显示单元等部分组成。涡街流量传感器主要由漩涡发生体、漩涡频率检测部分和壳体构成，其作用是产生稳定、强烈的漩涡，并检出产生漩涡的频率和输出与漩涡频率成正比的电信号。漩涡发生体是涡街流量计的重要元件，为了产生强烈稳定的涡街，并在较宽的管道雷诺数范围内具有恒定的斯特劳哈尔数，以保证仪表的线性输出，漩涡发生体应有一定的形状、结构和尺寸比例，这需要通过实践方能确定。

　　一般情况下，由于检测元件输出的信号比较微弱且含有噪声，所以各种检测方式的前置放大器还应包括放大、滤波、整形等部分，合起来也称为一次仪表部分。

　　计数显示单元被称为流量计的二次仪表， 一般由一个单片机系统构成流量显示仪表，负责对转换器输出的信号进行计数以实现对流量的记录、存储、计算、设置等功能。另外，还要控制一个液晶显示器以显示其测得的瞬时流量和总流量等信息。有的流量计为了与远程的计算机进行数据通信，还带有通信接口，以实现动态监控。

　　用单片机开发出来的，具有多功能、软件调节非线性误差的智能流量显示仪是和各种脉冲输出的一次流量测量仪表相配套的二次仪表，具有如下特点：

　　(1)采用微处理技术，可靠性高;

　　(2)采用微功耗器件，耗电低，适合电池供电;

　　(3)可同时显示累积流量和瞬时流量;

　　(4)采用智能多段流量软件补偿技术，测量精度高;

　　(5)可以存储流量。

　　(1)输入信号：一次仪表的频率输入。与流量传感器相接，经检测、放大得被测介质的流量，信号频率为 0~1000Hz 的脉冲信号。传感器连接电缆梯度小于 1000m，要求导线电容小于 0.1 F，电感小于10mH，智能流量显示仪(二次仪表)放在计量间里，每个计量间可容纳 30 个。

　　(2)输出信号：

　　1)累积流量显示：8 位浮点式，开始显示小数点后 5 位：0.00000m3，最后显示小数点后 3 位：0000.000m3。表示从仪表开始工作后的累计流量。