文档介绍：毕业设计-基于msp430单片机的气体涡轮流量计的设计
目 录
1 绪论 1
引言 1
气体流量计的分类 1
涡轮流量计的工作原理 2
涡信号的频率与被测流体的流量成正比，k是涡轮变送器的重要特性参数，它是代表每立方米流量有几个脉冲，或者每升流量有几个脉冲，不同的仪表有不同的k。涡轮变送器输出的脉冲信号，经前置放大器放大后，送入显示仪表，就可以实现流量的测量。
涡轮
显示仪器
前置放大
磁电转换
protel dxp
传感器
图1 涡轮流量原理图
The scheme of of heat meter
涡轮流量计的特点
在各种流量计中涡轮流量计、容积式流量计是可以得到最佳重复性的少数仪表。二者相比，涡轮流量计又具有自己的特点，如结构简单、加工零部件少、质量轻、维修方便、成本低的特点。
涡轮流量计还具有测量准确度高、测量范围广、压力损失小、惰性小、温度范围广及数字信号输出等优点。像这样的技术参数其他流量计则是难以达到的。因此涡轮流量计在工业上应用最广泛，发展最迅速。除了在石油、化工、电力工业中用来测量水、油品、燃气等管流流量及食品工业中测量牛奶、酒类等流量外，由于其兼有测量准确度高和重复性好的特点，故还可
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以作为校验其它流量计的标准表。涡轮流量计虽有很多优点，但由于涡轮必须与流体接触并转动，因此对被测流体的洁净度要求高。流体的温度、粘度、密度对仪表指示值也有较大影响。而且由于有转动部件，会带来轴承的磨损，使仪表的使用年限受到影响。因此，必须注意根据被测流体的具体情况恰当的选择变送器型式及其附属设备，如附加适当的过滤器等保护设备。
本文研究内容
本文研究的是一种新型涡轮流量计。它的优点在于，采用了功能强大的CPU，使得外围芯片减少，整个系统结构简单，无可动部件，系统稳定性高，另外，系统的功耗低、速度快，这些都是本设计的考虑要点及实现目标。
流量积算系统是流量计的二次仪表，它接收一次仪表、变送器的信号，进行处理和运算，并将计算的结果由显示、积算单元进行显示和累积。近年来生产的工业流量计都是由一次仪表、变送装置及二次仪表构成的一个流量测量系统。流量显示积算在流量测量系统中起着极其重要的作用，从某种意义上讲，它的质量优劣代表了整个流量计的质量好坏。对于流动工况波动或不断变化的各种工业流体介质，没有高性能、高运算精度的流量显示积算系统，不可能准确测量流量。一个智能流量积算系统就是要充分利用单片机体积小、功能强大、价格便宜、可靠性高等优点并配合一些外围器件，通过编制合理的软件程序完成流量高精度的积算的较先进的一种计量系统。它可以充分利用系统的软、硬件资源，方便完成高精度的补偿运算，并根据配接的流量传感器类型通过良好的人机界面完成参数设置，调用不同的数学模型完成相应的积算。
本论文重点就在于讲述一个智能流量积算系统的硬件以及软件设计。
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2 温压补偿技术的研究
温压补偿的必要性
所谓流量计量的补偿，就是对流量计读数的系统误差的修正。流量检测装置的系统误差，多数是流体性质及条件（如温度、压力、成分及流量范围等）变化引起的，流量计输出信号与被测流量之间的刻度关系只能依据某一特定工艺状况来确定，如果流量计的实际刻度系数己经发生变化，这时仍按原刻度关系读取流量，就必然会产生误差。
由于气体的可压缩性，决定了它的流量测量比液体复杂，仪表的输出信号除了输入信号有关，还与气体密度有关，而气体的密度又是温度和压力的函数。所以，气体的流量测量普遍存在温度与压力的补偿问题。
采用涡轮流量计（速度法）测量气体流量从它的计算公式上看，流体的体积流量与密度无关，也就是与温度、压力没什么关系。但实际上此时测得的流量是针对某一工况下的流量值，而气体流量计读数一般以标准体积流量表示，因此就存在一个现场状况(非标准状态)与标准状态的体积换算问题。即使采用质量流量表示也要先变换到标准状态下的体积流量再乘以标准气体的密度。因此，速度法测量气体流量也需要进行温度、压力的补偿。
补偿原理
气体涡轮流量计温压补偿的原理就是把工况条件（非标准状态）下所测的体积流量转换成标准状况(20℃,）下的体积流量。对于气体来说气体体密度是温度T和压力P的函数，当流体压力、温度变化较大时，将引起密度的较大变化。密度的不同也就显示了不同的工况条件下测得的相同体积则可能代表了不同的标准体积流量。测流量也可以测量流体的密度，但通常测量流体的温度和压力要比测量介质的密度更容易，特别在高温、高压下，目前