流量检测装置说明指导书流量检测装置设计说明书一、装置需求：1. 100 点流量差压信号的采集。用键盘输入流量系数，输入时可显示；2. 范围 0-1000l/min,,信号 4-20mA，%；3. 要求运用数字滤波（方法自选）；4. 计算瞬时流量（l/min）、累计流量（m3/h）,并显示；5. 操作人员可随时修改流量系数和切换显示内容（瞬时/累计流量）。 二、设计说明书要求：1. 系统构成框图及构成说明，包括主要部件的选型及依据；2. DSP 与 A/D 转换芯片连接的电原理图；3. 程序框图，包括主要流程；4. 采集、数字滤波、流量计算程序清单。三、差压式流量计基本理论 差压式流量计是根据伯努力方程和流体连续性原理用差压法测量流量的，其节流装置工作原理如图 1 所示，在横截面 H 处：流体的平均流速是 v1，密度是ρ1，横截面积是 A1；在横截面 L 处：流体的平均流速是 v2，密度是 ρ2，横截面积是 A2。图 1 差压流量计工作原理图 根据流体流动连续性原理有如下关系式： v1·A1·ρ1=v2·A2·ρ2 （1） 假如流体是液体，可认为在收缩前、后其密度不变：ρ1＝ρ2＝ρ （2） 根据瞬时流量的定义，即单位时间内流体流经管道或明渠某横截面的数量，所以液体的体积瞬时流量： （3） 根据伯努利方程（能量守恒定律），在水平管道上 Z1＝Z2，则有如下关系式： （4） 应用伯努利方程和流动连续性原理，在两个横截面上压力差则有如下关系式： （5） 将（3）代入（5）式，并整理，则得： （6） 由于， ， 定义直径比， 其中 d 为工作状况下节流件的等效开孔直径，D 为管道直径，则得到： （7） 这样可推导出以下的理论流量公式： （8） 又由于流量系数 C 的定义是：C= 实际流量/理论流量，可得出节流式差压流量计普遍适用的测量体积流量的实际流量公式： （9） 其中，ε 为被测介质的可膨胀性系数：对于液体=1； 对气体、蒸气等可压缩流体＜1 。 根据累计流量的定义，即在某一段时间内流过某横截面流体的总量，所以液体的体积累计流量为： （10） 因此，我们只要检测出差压即可分别计算出瞬时流量和累计流量的大小。2. 差压变送器工作原理在采纳差压方式进行流量测量时，其流量与差压呈非线性关系，即差压信号与流量之间存在一个开方关系。为了线性的表达流量，需要对测量系统总的流量信号进行一次开放运算，具体如下： （11）即：应用实例：求测量范围为 0-4KPa，输出 4-20mA 的带开方差压变送器，输入 ...
