超声波明渠流量计原理及探讨 一

摘 要

明渠流量计是应用于非满管状的敞开渠道自由表面自然流的流量仪表。目前国内外测量明渠流量的仪器依然是以普通转子式为主，这种测量流量的方法一般仍然停留在人工现场记录、计算、校核、复核的低水平上，难以适应水文测量的快速、准确的巡测要求。为此本课题利用51单片机开发了便携式智能流量计，它的特点是：水位、流速、流量的一体化测量；大画面的汉字LCD液晶显示；数据的非易失性存储；精确的实时时钟。

在研制开发整个流量测量系统的过程中，选择适合于被测流体的性质和流动状态，能满足系统测量精度的测量方法是测量系统实现准确、有效的流量计量的前提条件和关键因素之一。因此，在进行整个测量系统的设计时，首先要根据要求和实际情况准确把握被测流体的流动形式与特点，并以此为基础确定合适的测量方法和器件。

根据任务要求，完成了明渠流量计的系统软硬件的设计，研究的主要内容有：

1．利用8051F060为核心硬件，利用其捕捉测脉宽功能，实现了流速信号的采集和处理。

2．人机接口部分采用了4×4矩阵键盘输入和LCD液晶显示，输入方便，读数清晰，更加直观地显示测量和查询结果。

3．通过RS485通讯接口与压力变送器通讯实现水位测量。

4．通过采用铁电存储器FM3164实现了数据的非易失性存储和精确的实时时钟。

超声波流量计