多通道点速流量计

　　工程实际中，常用的流量计很多，但都存在着运行精度、稳定性和成本问题。自1987年以来，我们从理论分析入手，通过了大量的实验研究，找出了圆管紊流流动中横截面上代表平均流速的特定点及其关系式。于1992年8月研制了第一台样机。经一年的连续运行工作，证明已达到了预期的效果。1993年8月申请了国家专利。

　　1检测原理

　　据我们的理论研究，得到工业圆管紊流时断面的流速分布为:

　　公式(1)、(2)和柯列布鲁克公式等价，因此，适用于广泛的工程问题。由式(1)、(2)可导出某点流速与圆管断面平均流速相等的位置。即平均流速点为:y一0.223R。。在此点上安装结构简单、精度高的毕托管测得该点的压差值，即可表征为该断面的平均流速。然后经差压变送器转换成电流信号，输送到主机(单片机)。

　　单片机据下式进行处理，就可求出任意时间内的流量值。

x一系数

F一截面积

　　2结构设计

　　如图1所示，点速流量计主要由毕托管测头、压差变送器和主机组成，中6~smm的铜质毕托管在管某断面的平均流速点处迎流测得全压，管壁开孔测得静压，从而可以得到压差信号，通过导管送入变送器，压差变送器将压差信号转换成电流信号送入主机(单片机)，经处理和运算，获得瞬时流量和累积流量。

　　3主机硬件构成

　　如图2所示，主机的硬件系统主要由so32CPU芯片、CD4osl、AD1674、程序存储器27228、数据存储器6264、可编程专用键盘显示芯片8279、备份电源及键盘、数码显示器、打印机等构成。各部分的主要作用如下:

　　通道转换，由2片CD4o51承担，由软件控制其通道的选择。

　　AD1674用作对压差变送器传来的电流信号，在进行滤波和I/V变换后进行模数转换。

　　程序存储器27128用以存放系统的全部工作程序。

　　8279作为键盘数码管显示器的专用芯片。

　　数据存储器6264用以存放各环节的结果数据。

　　8032CPU负责整个系统的工作，其内部RAM作为系统的寄存器区，标志区和打印、显示缓冲区。备份电源，用以在主电源停电时，仍给数据存储器供电，以保持结果数据不丢失。打印机用以保存永久数据。

　　由差压变送器输出的电流信号经阻容滤波后，由精密取样电阻转换成电压信号，然后经AD1674转换成数字量送单片机进行处理，将结果显示在数码管显示器上，或控制打印机输出结果数据，根据需要由键盘控制其运行情况。

　　4软件结构