摘要(yào)：介紹了一(yī)種脈沖式(shì)渦街流量(liang)計 計數檢(jian)測方法以(yǐ)ARM爲核心軟(ruǎn)硬件二次(cì)濾波後計(jì)量脈沖數(shu)量。同時對(dui)脈沖幅值(zhí)、脈沖周期(qi)及脈沖輸(shū)入✨規律等(deng)進行綜合(hé)對比判斷(duàn)脈沖輸入(rù)的狀态是(shi)否正常從(cóng)而确保脈(mò)沖計量正(zhèng)确。
　　由于 渦(wō)街流量計(ji) "具有測量(liàng)精度高、量(liang)程寬、測量(liang)介質廣泛(fàn)、工作溫度(du)高(介質溫(wen)度可達.350℃)、耐(nài)腐蝕以及(ji)可靠性高(gāo)等特點廣(guǎng)泛應用于(yú)石油、化工(gong)、輕工及動(dong)力供熱等(děng)行業工業(yè)管道介質(zhi)(如氣體、液(ye)體及蒸汽(qì)等)流體流(liú)量的測量(liàng)🈚多種介質(zhì)。渦街流量(liàng)計一般測(cè)蒸汽、水等(deng)介質的比(bi)較多比如(ru)熱電廠發(fā)電會産生(sheng)蒸汽而蒸(zhēng)汽可以供(gong)暖和生産(chan)重複使用(yòng)這樣熱電(dian)廠就可以(yǐ)對外售賣(mai)蒸汽。所以(yǐ)要安裝流(liu)量計來測(cè)量輸出給(gei)用戶多少(shao)蒸汽，也就(jiù)是得測蒸(zhēng)汽的流量(liàng)因此測量(liang)必須正确(que)。渦街流量(liàng)計的檢測(ce)結果有模(mó)拟信号,也(ye)有數📐字脈(mo)沖信号輸(shū)出而脈沖(chong)式渦街流(liu)量計的檢(jiǎn)測結果以(yi)脈沖方式(shì)輸出傳統(tǒng)的計量方(fāng)法采用濾(lü)波器濾波(bō)後由計數(shu)器來計量(liang)脈沖數量(liang)從而計算(suan)流量。但這(zhè)種方式隻(zhi)能計量脈(mo)沖數量對(duì)脈沖出🚶‍♀️現(xian)🍉的異常情(qíng)況(如設備(bèi)故障🔴或者(zhe)🔴人爲原因(yīn))等不㊙️能進(jin)行判别更(geng)♉不能及時(shi)反饋。而脈(mo)沖出現異(yi)♻️常将導⛹🏻‍♀️緻(zhì)流量計量(liàng)🔞不正确最(zui)終直接影(yǐng)響雙方利(li)益。因此迫(po)⛷️切需要一(yi)種全新的(de)方❤️法不僅(jin)可以🈲計量(liang)🤟脈沖數量(liang)而✊且當脈(mò)沖出現異(yì)常狀況時(shi)🔴也可以及(ji)時發現。
1檢(jian)測方法
　　脈(mò)沖式渦街(jie)流量計計(jì)數檢測方(fang)法采用A/D采(cai)樣配合🚩軟(ruan)件處理的(de)方法對脈(mo)沖進行計(jì)數和判别(bié)。利用高速(sù)A/D采集脈沖(chòng)輸入口🧡的(de)電壓幅值(zhí)和平均值(zhi)軟件濾波(bo)後根據采(cai)集結果統(tong)計脈沖數(shu)量;将--段時(shí)間内采集(ji)的電壓幅(fú)值和平均(jun)值與渦街(jie)流量計最(zui)初安裝☀️時(shí)的正常電(diàn)壓幅值和(hé)平均值進(jìn)行對比以(yi)判斷脈沖(chong)輸出電壓(yā)是否正常(cháng);保存一年(nian)的計量數(shu)據每次計(ji)量結果與(yu)-年前同期(qī)相比看脈(mo)沖數量是(shi)否異常。通(tōng)過電壓值(zhí)和用量🤟的(de)綜合對比(bi)來判斷渦(wō)街流量計(ji)輸出是否(fǒu)正常。
2方案(àn)簡介
2.1硬件(jiàn)方案
　　爲了(le)完成脈沖(chong)計量及檢(jiǎn)測，必須有(yǒu)一定的硬(ying)件作爲🈲支(zhī)👌撐。本方法(fǎ)的檢測裝(zhuang)置構成如(rú)圖1虛線部(bu)分所🌈示,由(you)✉️濾波電路(lu)、電源模塊(kuai)、存儲單元(yuan)、時鍾、遠程(cheng)通信模塊(kuài)、人❓機交互(hu)⛷️界面和ARM組(zu)成。
 
　　濾波電(diàn)路采用無(wu)源濾波電(diàn)路主要濾(lü)除幹擾信(xìn)号使🌐輸出(chū)電壓紋波(bo)系數降低(di)提高檢測(cè)正确率。電(diàn)源模塊采(cai)用💁多組🧡電(diàn)源供整個(gè)檢測裝置(zhi)工作特别(bie)注✊意的是(shi)給A/D采集供(gòng)電的是1%精(jīng)度電源，以(yi)保證采集(jí)精㊙️度。
　　存儲(chǔ)模塊采用(yòng)鐵電存儲(chu)器和Flash相結(jié)合的方式(shi)。由于要存(cun)儲一年的(de)流量數據(jù)數據量很(hěn)大。而且采(cai)樣數據實(shi)時采🔞集、實(shi)時保🏃‍♀️存讀(dú)🧡寫也相當(dāng)頻繁。Flash空間(jiān)大,但讀寫(xiě)次數有限(xian);鐵電讀寫(xie)速度快、次(cì)數多但容(róng)量小。因此(ci)采用✏️Flash和鐵(tie)電相結合(hé)的方式實(shi)時數據先(xiān)存放在鐵(tie)電中定時(shi)将鐵電中(zhong)的數據轉(zhuan)移至Flash中。
時(shí)鍾單元需(xu)自備電池(chi)防止終端(duān)斷電後時(shi)鍾錯誤🔴。
　　遠(yuǎn)程通信模(mo)塊用來與(yǔ)數據中心(xīn)進行信息(xi)交互将🌈檢(jiǎn)測結果以(yǐ)🛀🏻及異常信(xin)息等及時(shi)傳送給數(shu)據中心。.
人(ren)機交互界(jiè)面則用于(yú)現場顯示(shi)和設置。
　　CPU是(shì)32位ARM硬件平(píng)台,自帶12bitA/D采(cai)集采集時(shí)間5μs3]。采集結(jié)束後CPU對采(cai)集的數據(ju)進行綜合(he)處理。
2.2軟件(jian)方案
　　軟件(jiàn)主要流程(cheng)如圖2所示(shì)系統初始(shǐ)化之後,主(zhu)要進行數(shù)據㊙️采集☂️、脈(mò)沖計數、脈(mò)沖檢測的(de)循環。
 
2.2.1采集(ji)數據:
　　5μs采集(ji)1個點采集(jí)10個點後除(chu)去-一個最(zui).大值和一(yī)個最小值(zhi)[4]然後計🤩算(suan)平均值。采(cǎi)集值≤(0.3x脈沖(chòng)基準幅值(zhí)),計1;采集值(zhí)≥(0.7x脈沖基準(zhun)幅值♈)計2;其(qi)他情況計(ji)0。采集一個(ge)有效數據(ju)所需時間(jiān)爲10x5μs=50μus,1s可采集(ji)20000個有🥵效數(shù)據。每分鍾(zhōng)對上述檢(jian)測爲2的電(diàn)壓值取平(ping)均計🈲算脈(mò)沖幅值，對(dui)所有♍電壓(ya)值取平均(jun)計算脈沖(chòng)♈平均值安(an)裝調試完(wan)成後🈲需保(bao)存脈沖幅(fu)值和平均(jun1)值的基準(zhun)值。
2.2.2脈沖計(jì)數
　　由于數(shu)據處理時(shí)間爲1s與渦(wō)街流量計(jì)的輸出脈(mo)沖周期可(ke)能不一緻(zhi)。每秒采集(jí)時有些脈(mo)沖可能被(bèi)截斷爲了(le)避免少計(ji)脈沖需要(yao)對脈沖進(jìn)行處理。将(jiāng)上一秒最(zuì)後一段連(lian)續爲2的數(shù)字段及之(zhī)後所有的(de)數字與本(běn)次數據合(he)并-起進行(hang)處理。爲避(bì)免多計脈(mò)沖🐇,對本次(ci)最後一段(duàn)連續爲2及(ji)之後所有(yǒu)的數字不(bu)做處理留(liú)待下一🌏秒(miǎo)處理。
　　脈沖(chòng)統計時遍(bian)曆數據記(jì)錄找出并(bing)記錄每段(duan)連續爲2的(de)數字段🏃‍♀️中(zhōng)的2的數量(liàng)和整條數(shù)據記錄中(zhōng)爲2的數字(zì)段的總段(duan)🙇‍♀️數;取📧出一(yi)段數據段(duan)記爲基準(zhǔn)對比🐅段用(yong)其他數據(ju)段中數⭐字(zi)2的數量與(yǔ)之對比記(jì)錄兩段數(shu)字2數😄量的(de)差值在3個(gè)之内💔的總(zǒng)段數然後(hou)用每📐--段數(shu)據段爲基(ji)準對比段(duàn)重複本次(ci)操作;找到(dao)差值在3個(gè)之内的個(ge)數最多的(de)數據段,首(shǒu)先将此段(duan)與所✉️有差(chà)值在3個之(zhi)内的數據(jù)段都計一(yī)個有效脈(mo)沖并對這(zhè)些數據段(duan)中2的數量(liàng)做平均平(ping)均😘值作爲(wei)基準數量(liàng)并以此計(jì)算脈沖周(zhou)期然後對(dui)不滿足差(chà)值爲3的數(shu)據段進行(hang)處理。處理(lǐ)方法如下(xià):
a.如果數據(jù)段中2的數(shù)量少于基(ji)準數量但(dàn)落在應爲(wèi)🍓高電平的(de)時間段内(nèi)認爲是一(yi)個有效脈(mò)沖否則認(ren)爲是✍️幹擾(rǎo)信号🈲;
b.如果(guǒ)數據段中(zhōng)2的數量多(duō)于基準數(shù)量先判斷(duan)這些數據(jù)段落在多(duo)少個周期(qī)内,有多少(shǎo)個周期計(ji)多少個有(yǒu)效脈沖。
得(dé)出有效脈(mo)沖後,對上(shàng)述所有有(yǒu)效脈沖的(de)周期進行(hang)判斷判斷(duan)和相鄰的(de)數據段是(shi)否落在相(xiang)同周期内(nei)。如果相同(tong)則🍓應減去(qu)相同周期(qi)的個數最(zuì)終得出有(yǒu)效脈沖總(zǒng)數即爲這(zhe)一-秒的脈(mò)沖數🛀🏻。
2.2.3脈沖(chòng)檢測
　　脈沖(chòng)檢測包括(kuò)電壓值對(duì)比和流量(liang)的保存與(yǔ)對比💃兩部(bù)分。
　　每分鍾(zhōng)對上述檢(jiǎn)測爲2的電(diàn)壓值取平(ping)均與初始(shǐ)記錄♊的🔴每(měi)分鍾幅值(zhi)對比如果(guǒ)當前幅值(zhi)介于初始(shi)幅值的0.85~1.15倍(bei)之間認爲(wei)脈沖幅值(zhí)正常否則(zé)記一次異(yì)常☎️連續5次(cì)異常,則認(ren)爲脈沖幅(fú)值異常;每(mei)分鍾對上(shang)述所有的(de)電壓值取(qu)平🛀🏻均然後(hou)與初始記(ji)錄的每分(fen)鍾均值作(zuò)對比,如果(guo)當前均值(zhí)介于初始(shi)均值的0.85~1.15倍(bei)之間認爲(wèi)脈沖.均值(zhí)正常,否則(ze)記一次異(yi)常。連續5次(ci)異常則認(rèn)爲❌脈沖均(jun1)值異常。
　　設(shè)備保存一(yi)年的流量(liang)記錄每秒(miao)流量計量(liang)出來之後(hòu)與一年前(qián)同期的流(liú)量對比如(ru)果變化不(bu)多則用當(dang)前流量值(zhi)替換前一(yi)年的流量(liàng)值。如果變(biàn)化較大🚩計(jì)一次流量(liàng)異💃常。連續(xu)3min流量異常(chang)則認爲流(liu)量異常。流(liu)量異常時(shí)暫不替換(huan)前一年流(liú)量待人工(gong)确認。如果(guǒ)是正常使(shǐ)用則替換(huàn)前一年流(liú)量否則保(bǎo)持前一年(nian)流量不變(bian)。
3結束語
　　該(gāi)方法檢測(cè)脈沖式渦(wō)街流量計(jì)的脈沖數(shù)量,通過軟(ruan)硬🤞件二次(ci)濾波可有(yǒu)效濾除幹(gàn)擾脈沖保(bǎo)證檢測💃🏻正(zheng)确。通過對(dui)檢測結果(guǒ)的綜合判(pàn)斷可了解(jiě)脈沖輸入(rù)的情況依(yī)此了解脈(mo)🐅沖式渦街(jiē)流量計的(de)工作狀态(tai)确保脈🌈沖(chòng)式渦街流(liu)量計工作(zuò)在狀态保(bǎo)證系統檢(jian)測的正确(que)率。發現異(yì)常情況後(hòu)及時進行(hang)提示,可💃确(què)保各方的(de)合法利益(yi)不受侵害(hai)。

以上内容(róng)源于網絡(luò)，如有侵權(quán)聯系即删(shan)除!