超聲波流量計超聲波發生器應用數字化控制技術一般有三種形式：

1、超聲波流量計采用AVR**單片機控制 單片機是一種在一塊芯片上集成了CPU．RAM／ ROM、定時器／計數器和I／O接口等單元的微控制芯片， 具有速度快，功能強、效率高、體積小，性能可靠、抗干擾能力強等優點，在各種控制系統中應用廣泛。單片機的CPU經歷了由4、8，16、32直至64位的發展過程。在超聲波發生器中，單片機主要用作數據采集和運算處理、電壓電流調節、PWM信號生成、系統狀態監控和故障自我診斷等，一般作為整個電路的主控芯片運行，完成多種綜合功能。配合D／A轉換器和MOSFET功率模塊實現脈寬調制．另外，單片機還具有對過流，過熱。欠壓等情況的中斷保護以及監控功能。單片機控制克服了模擬電路的固有缺陷，通過數字化的控制方法，得到高精度和高穩定度的控制特性，并可實現靈活多樣的控制功能。

2、超聲波流量計采用DSP控制 數字信號處理器{DSP}是近年來迅速崛起的新一代可編程處理器。其內部集成了波特率超聲波發生器和FiFO緩沖器，提供高速同步串口和標準異步串口，有的片內還集成了采樣／保持和A／D轉換電路，并提供PWM信號輸出。與單片機相比，DSP具有更快的CPU。更高的集成度和更大容量的存儲器。 DSP屬于精簡指令系統計算機(Risc)，大多數指令都能在一個周期內完成并可通過并行處理技術，在一個指令周期內完成多條指令。同時，DSP采用改進的哈佛結構，具有獨立的程序和數據空間，允許同時存儲程序和數據。內置高速的硬件乘法器，增加了多級流水線。使其具有高速的數據運算能力。而單片機為復雜指令系統計算機(CiSC)，多數指令要2-3個指令周期才能完成．單片機采用諾依曼結構，程序和數據在同一空間存儲，同一時刻只能單獨訪問指令或數據。單片機的ALU只能做加法，而乘法則需 要由軟件來實現，因而需要占用較多的指令周期，速度比較慢。與16位單片機相比。DSP執行單指令的時間快8—10倍，一次乘法運算時間快16-30倍。在超聲波發生器中。DSP可以完成除功率變換以外的所有功能，如主電路控制、系統實日十監控及保護雖然DSP有著許多優點，但是它也存在一些局限性，如采樣頻率的選擇、PWM信號頻率及其精度、采樣**、運算時間及精度等。這些因素會或多或少地影響超聲波流量計電路的控制性能。

3、超聲波流量計采用FPGA控制 現場可編程門陣列(FPGA)屬于可重構器件，其內部邏輯功能可以根據需要任意設定，具有集成度高、處理速度快。效率高等優點。其結構主要分為三部分：可編程邏輯塊、可編程I／O模塊、可編程內部連線。由于FPGA的集成度非常大，一片FPGA少則幾千個等效門，多則幾萬或幾十萬千等效門。所以一片FPGA就可以實現非常復雜的邏輯．替代多塊集成電路和分立元件組成的電路。它借助于硬件描述語言(VHDL)來對系統進行設計，采用三個層次(行為描述、PJL描述、門級描述)的硬件描述和自上至下(從系統功能描述開始)的設計風格，能對三個層次的描述進行混合仿真，從而可以方便地進行數字電路設計，在可靠性、體積、成本上具有相當優勢．比較而言，DSP適合取樣速率低和軟件復雜程度高的場合使用；而當系統取樣速率高(MHz級)，數據率高(20MB／s以上)、條件操作少、任務比較固定時，FPGA更有優勢 液體污水流量計產品的生產與研發在我國起步相對較早，目前，行業的整體技術水平并不比**水平遜色。然而，由于我國市場經濟體制發展較晚，在液體流量計產品的市場運作和規范方面，該行業在我國仍有不足。在這里總結應用于我國水工業中的流量計產品行業的優勢與差距。

　　1.行業優勢市場吸引力巨大　**的水工業行業是一個新興行業?；谠撔袠I的發展現狀和我國水資源現狀，相關市場對各類水工業行業相關設備的需求將是巨大的。而作為重要的檢測設備之一，流量計在供水和排水，尤其是廢水處理領域的作用更是不容小覷。隨著我國對水工業行業的重視程度提高以及各類相關法律法規的頒布，各類相關工程項目相繼啟動，流量計市場的潛量是巨大的?！∫后w流量計產品的生產和研發的技術水平較高　上世紀50年代末期，流量計開始應用于我國工業生產，在70和80年代期間，發展迅速。至今，無論從產品研發的速度方面，還是產品質量，尤其是精度方面，我國的流量計整體技術水平決不劣于**水平。

　　2.行業劣勢　在我國儀器儀表行業的大背景下，作為其中的一員，液體流量計的生產廠商多而散，品牌集中度不高。相當一部分廠商規模小，研發能力有限。如果有國外產品進入同一細分市場，形成競爭，這些**小企業將面臨亞中嚴峻的挑戰，形勢**不利。

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渦街流量計是虛用流體振蕩試驗方法來測量流量的，流體在管道中經過渦街流量交送器時，在三角柱的旋渦發生體后上下交替產生正比于流速的兩列旋遇，能渦的釋放頻率與流過旋渦發生體的流體平均速度及能滿發生體特征寬度有關，可用下式表示:

F=Shr/d

式中: f偽旋禍的釋放頻率，Hz; v為流過旋渦發生體的流體平均速度，m/s; d為旋渦發生體特征寬度，m; Su為斯特羅哈數。 無量綱，它的數值范圍為0.14- 0.27. SI懸 雷諾數的函數，Si-f( l/Re )

當莆諾數Re在102 - 105范圍內，S值約為02,因此，在割量中，要盡量清足流體的雷諾數在102- 105，旋禍頻率{= 0.2wd。

由此可知，通過測量能渦頻率就可以計算出直過旋渦發生體的流體平均速度v.再由式q=rA可以求出流量q，其中A為流體流過旋渦發生體的截面積。

這些交替變化的旋滿就形成了一系列交替變化的負壓力，該壓力作用在檢測探頭上，便產生一系列交變電信號，經過前置放大器轉換、整形、放大處理后，輸出與旋渦同步成正比的脈沖頻率信號或標準信號。

渦街流量計按頻率檢出方式可分為應力式、應變式、電容式、熱敏式、振動體式、光電式及超聲式等。

渦街流量計是屬于***年輕的一類流量計，但其發展迅速，目前已成為通用的一類流量計。

1.優點

(1)渦街流量計無可動部件，測***元件結構簡單，性能可靠，使用壽命長。

(2)禍街流量計測量范圍寬。量程比一般能達到1:10。

(3)渦街流量計的體積流量不受被測流體的溫度、壓力、密度或粘度等熱工參數的影響。一般不需單獨標定。它可以測量液體、氣體或燕汽的流量。

(4)它造成的壓力損失小。

(5)準確度較高，重復性為0.5%，且維護量小。-次元件的流量特性對控制系統產生的影響。由于渦街的輸出頻率與流量成線性關系，當它與調節閥，調節器級成一一個控制系統時，相當于一個時滯和時間常數都小到可忽略的一個滯后環節，可視為比例 環節，廣義對象的特性**取決于回路中其他環節。對控制系統幾無影響。

2.缺點

(1)渦街流量計工作狀態F的體積流***不受被測無體溫度、壓力，密度等熱工參數的影響，但液體或蒸汽的***終測量結果應是質量流量，對于氣體，***終測***結果應是標準體積流量。質量流量或標準體積流***都必須通過流體密度進行換算，必須考慮流體工況變化引起的流體密度變化。

(2)造成流量測量誤差的因素主要有:管道流速不均造成的測量誤差:不能準確確定流體T.況變化時的介質密度:將濕飽和蒸汽假設成F飽和蒸汽進行測量。這些誤差如果不加以限制或**，渦街流量計的總測量誤差會很大。

(3)抗振性能差。外來振動會使渦街流量計產生測量誤差，甚至不能正常工作。道道流體高流速沖擊會使渦街發生體的懸臂產生附加振動，使測量精度降低。大管徑影響更為明顯。

(4)對測量臟污介質適應性差。渦街流量計的發生體極易被介質臟污或被污物纏繞，改變幾何體尺寸.對測量精度造成**影響。

(5)直管段要求高。專家指出，渦街流量計直管段**要保證前40D后20D，才能滿足測量要求。

(6)耐溫性能差。禍街流量計- -般只能測量300C以F介質的流體流量。

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電磁流量計的維護

電磁流量計是高精度、高可靠和使用壽命長的流量儀表，它采用單片機嵌入式技術,根據法拉第電磁感應定律來測量管內導電介質體積流量的感應式儀表。

電磁流量計在滿足現場顯示的同時，還可以輸出4~20mA電流信號供記錄、調節和控制用。

在設計產品結構、選材、制定工藝生產裝配和出廠測試等過程中每一個環節都非常關鍵,多電極結構保證了測量精度并且**時候無需接地環，減輕了儀表體積和安裝維護的麻煩。

電磁流量計具有帶背光寬溫的中文液晶顯示器,功能齊全實用、顯示直觀、操作使用方便，可以減少其他電磁流量計英文菜單所帶來的不便。

電磁流量計維護著手幾個方面：

1、電磁的維護比較少，每天查看運行是否穩定（根據生產工藝每天抄表也能發現的）；

如果是分體式，傳感器安裝于陰井中，下雨天注意傳感器是否會被水淹；

IP65的注意是否有被告水噴到現象；

如果出現電極極性化，極時處理（自己外理不了找廠家）；

有些地方，儀表停電不會影響生產的，在碰到打雷時注意防雷；

2、選型方面主要是

注意所測介質必須滿足**導電率

口徑選擇、耐壓（負壓**不選電磁）耐溫、法蘭標準（安裝結構）選擇；

電極、內襯選擇；

現已廣泛地應用于化工、環保、冶金、醫藥、力給排水等工業技術和管理部門。