一种差压式液体流量检测仪的设计

　　0 引言

　　流量是生产生活中十分重要和常见的参数之一，研究流量的数字直显对于提高生产效率有着重要的意义。目前各种液体流量检测仪普遍存在着对于低速、微小流量很难检测或灵敏度不高的问题。为此，设计了一种差压式液体流量检测仪，较好地解决了这一问题。

　　1 设计原理

　　差压式液体流量检测仪的设计框图如图1所示，主要由差压式流量传感器、放大电路、自带8路高速10位A/D转换的单片机系统及其显示等组成。

　　电路工作时，基于差压式的液体流量传感器检测被测液体两个取压管的压力差并转换为电压信号，送放大电路对信号进行放大处理，放大后的电压信号通过自带8路高速10位A/D转换STC12C410AD单片机系统，对数据进行采集和处理，最后通过LCD显示器显示。

　　2 差压流量传感器

　　目前，国内外液体流量传感器很多，有电磁、超声波、涡轮、光纤等，其中超声波式和涡轮式在各个领域得到广泛应用。但是涡轮式有一个旋转叶轮直接与液体相接触，阻碍液体流动，且过载能力不强，并受液体质量的影响;超声波法虽然没有直接接触流体但它的灵敏度不够高，很难检测低速、小流量的液体;电磁式通常只对导电性液体有效。而26PCBFA6D型差压式传感器较好地克服了以上传感器的缺点，具有很好的灵敏度、线性度和稳定性，精确度高，量程宽，过载能力强，还有温度补偿功能。

　　2.1 差压传感器26PCBFA6D 3-作原理

　　26PCBFA6D型差压传感器内部电路主要由4个应变片电阻线和贴在梁上的传感器芯片组成一个惠斯通电桥。当无压力作用时，电桥平衡输出为零;当外界压力作用于梁上时，电桥失去平衡，就会有信号输出。

　　2.2 基于差压式的液体流量传感器装置及原理

　　差压式液体流量传感器的结构如图2所示，主要由导液管和差压式压力传感器组成。导液管由输入管、节流管、输出管和2个取压管组成，2个取压管由输入管和输出管引出，用于引出节流管两端的压力差。

　　输入管、节流管和输出管连接成“一”字型，取压管对称地接在输入管与输出管上，差压式压力传感器接在两个取压管上。输入管和输出管的内径比节流管大，取压管的内径通常最小。当有液体流过导液管时，输入管与输出管之间会产生压力差，输入管压力大于输出管的压力。由差压式传感器检测这个压力差，并转换成电压信号。

　　差压式液体流量仪的管道内没有任何阻件，节流管内径可大可小，这是优越其它流量计之处，节流管内径越小，设计出的流量范围就越小，目前设计了流量为0.1 mL/s以下的流量计。压力差随通过导液管单位时间内液体流量(流速)的变化而变化，其关系如下：