脉冲式输出流量计的信号测量

流量计按照流量设备测量原理的几种分类介绍流量设备的分类，按照流量设备的测量原理可分为：容积式流量计，速度式流量计，靶式流量计，电磁流量计，旋涡流量计，转子流量计，差压流量计，超声波流量计，质量流量计等。

1、转子流量计浮子流量计，又称转子流量计，是变面积式流量计的一种，在一根由下向上扩大的垂直锥管中，圆形横截面的浮子的重力是由液体动力承受的，浮子可以在锥管内自由地上升和下降。

在流速和浮力作用下上下运动，与浮子重量平衡后，通过磁耦合传到与刻度盘指示流量。

一般分为玻璃和金属转子流量计。

金属转子流量计是工业上最常用的，对于小管径腐蚀性介质通常用玻璃材质，由于玻璃材质的本身易碎性，关键的控制点也有用全钛材等贵重金属为材质的转子流量计。

国内转子流量计的生产厂家很多，主要有承德克罗尼(采用德国科隆技术)、开封仪表厂、重庆川仪、常州成丰都生产转子流量计，由于转子流量计精度高，重复性好，在小管径(≤200MM)流量检测方面得到广泛应用。

2、容积式流量计容积式流量计是通过测定壳体和转子之间形成的计量容积来测量流体的体积流量。

根据转子的结构形式，容积式流量计有腰轮式，刮板式、椭圆齿轮式等。

容积式流量计特点是测量精度高，有的可达0.2%;结构简单可靠;适用性广;耐高温高压;安装条件不高。

广泛应用于原油等油品的测量。

但由于是齿轮传动，管道的块状物是最大的隐患，需要在设备前装过滤器，寿命有限，经常需要维修。

3、差压流量计差压流量计是一种使用历史悠久，实验数据较完善的测量装置。

它是以测量流体流经节流装置所产生的静压差来显示流量大小的一种流量计。

最基本的配置是由节流装置、差压信号管路和差压计组成。

工业上最常用的是节流装置是已经标准化了的“标准节流装置”。

如，标准孔板、喷嘴、文丘利喷嘴、文丘利管。

现在节流装置特别是喷嘴流量测量朝一体化方向，将高精度的差压变送器和温度补偿与喷嘴作成一体化，大大提高了精度。

采用皮托管技术可对节流装置进行在线标定。

如何用高速输入脉冲测定瞬时流量
西门子S7-200 PLC高速计数功能除用于常见的运动控制系统转速测量之外，在流量计量方面也有着广泛的用途。

由于PLC内部没有相应的算法来计算频率，因此，测定脉冲输出信号的流量计的瞬时流量就需要在STEP 7 Micro/WIN中通过以下三部分编程来实现：(１) 定义高速计数器计数流量计输出脉冲；(２) 采用定时中断采集周期时间内高速脉冲输入；(３) 计算高速输入脉冲频率并通过流量换算公式：瞬时流量(ml/s)=脉冲频率（pulse/s）÷脉冲当量（pulse/ml）计算瞬时流量。

1 定义高速计数器
脉冲输出信号的流量计适用于单相计数，因此在主程序中定义高速计数器模式0，将HSC0 的控制字节SMB37赋值16#C8，启用高速计数器﹑更新初始值﹑设定计数方向为增计数，并使用SM0.1初始化高速计数器，如图1所示。

图1定义高速计数器
2 高速输入脉冲频率计算
为保证瞬时流量的准确性及实时性，须按照一定的时间间隔采集高速输入脉冲。

示例中采用定时中断0每隔250ms更新高速输入脉冲值HC0，并在中断程序中应用该数值运算得到高速输入脉冲频率，如图2，图3所示。

图2定时中断
图3 高速输入脉冲频率计算
为采集250ms时间间隔的脉冲值，在频率计算的同时，需要更新高速计数器。

由于只是更新初始值，因此初始化高速计数器时设定的控制字SMB37 不用再做更改，调用HSC指令即可。

3瞬时流量计算
参考流量换算公式，在中断程序中通过编程运算即可计算出瞬时流量，如图4所示。

图4 瞬时流量计算
关键词
高速输入脉冲，瞬时流量。

脉冲累积流量脉冲累积流量（Pulse Accumulated Flow）是指通过计算脉冲信号的数量来测量流体或气体的流量。

脉冲累积流量器由一个流量传感器和一个计数器组成，其中流量传感器负责检测流动中的脉冲信号，计数器则负责记录和累加这些脉冲信号的数量。

本文将介绍脉冲累积流量的原理、应用和优势。

一、脉冲累积流量的原理脉冲累积流量的原理基于流体或气体通过管道时产生脉冲信号的特性。

当流体或气体通过流量传感器时，流动的速度会使传感器内部产生一个脉冲信号。

根据流动速度的不同，每个单位时间内的脉冲信号数量也会不同。

传感器会将这些脉冲信号发送给计数器，计数器则记录并累加这些信号的数量。

根据脉冲信号的数量和某一特定时间段内的流动时间，就可以计算出流体或气体的累积流量。

二、脉冲累积流量的应用脉冲累积流量广泛应用于工业自动化控制领域和流量计量领域。

在工业自动化控制领域，它常被用来监测和控制液体或气体的流动。

例如，在水处理系统中，脉冲累积流量计可以用来测量供水管道中的水流量，从而实时监测供水情况，并进行必要的控制和调节。

在化工生产过程中，脉冲累积流量计可以用来测量各种液体的流量，帮助企业合理调配生产资源，提高生产效率。

在流量计量领域，脉冲累积流量器也被广泛应用于各种场景。

例如，汽车加油站通常会使用脉冲累积流量计来计量加油机中的汽油、柴油或液化石油气的流量，确保加油数量准确无误。

另外，脉冲累积流量计还可以应用于热能计量系统中，用来测量供暖、供冷或供热水系统中的热量流量，为用户提供准确的能源消耗数据。

三、脉冲累积流量的优势脉冲累积流量具有以下几个优势：1. 高精度测量：脉冲累积流量器可以精确地测量流体或气体的流量，实现高精度的计量。

2. 高可靠性：脉冲累积流量器采用数字计数器进行信号处理和计量，免受环境干扰和噪声的影响，具有高度的可靠性。

3. 易于维护：脉冲累积流量器具有结构简单、安装方便的特点，易于维护和清洁。

4. 多种输出方式：脉冲累积流量器可以通过不同的输出方式将测量结果传递给其他设备，如模拟信号输出、数字总线通信等。

脉冲型涡街流量计原理
脉冲型涡街流量计是一种利用涡街效应测量流体流速和流量的仪器。

其原理如下：1. 涡街产生：当流体通过装有涡街传感器的流量计内的流道时，会在流道后方产生涡街。

涡街是由于流体流过流道后，在流道两侧形成交替出现的涡旋所引起的。

2. 涡街传感器：涡街传感器一般由涡街体和感应线圈组成。

涡街体是一个固定在流量计内的金属片，其后方有一根固定在流量计上的感应线圈。

当涡街通过感应线圈时，感应线圈会感受到涡街的运动。

3. 涡街传感器输出：感应线圈感受到涡街的运动后，会产生交变电压信号。

涡街的运动频率与流体的流速成正比，因此交变电压信号的频率也与流速成正比。

4. 流速计算：流量计会根据交变电压信号的频率来计算流体的流速。

通常，流量计会将交变电压信号转换为脉冲信号，每个脉冲代表一定的流量。

5. 流量计算：根据脉冲信号的数量和流量计设定的脉冲系数，可以计算出单位时间内流体的流量。

脉冲系数是由涡街流量计的特性决定的，可通过校准来确定。

总之，脉冲型涡街流量计利用涡街效应来测量流体流速，然后根据流速计算流量。

该原理简单、可靠且精度较高，适用于各种工业领域的流量测量。

脉冲流量计工作原理
脉冲流量计是一种常见的流量测量设备，其工作原理是通过测量管道中流体通过的脉冲数量来计算流体的流量。

下面介绍脉冲流量计的工作原理。

脉冲流量计通常由脉冲发生器和计数器组成。

流体通过流量计的测量管道时，流体会带动一个叶片或齿轮等装置运动，从而激活脉冲发生器产生脉冲信号。

脉冲信号的频率与流体流速成正比。

脉冲信号随后被传送到计数器进行计数。

计数器会根据脉冲信号的数量来计算流体通过的体积，进而得到流体的流量。

计数器通常具有显示屏，可以实时显示流体的流量数值。

为了提高测量的准确性，脉冲流量计通常会进行校准。

校准过程通常是将已知流量的流体通过流量计，然后记录脉冲信号的数量。

根据已知流量和脉冲信号数量的比例关系，可以得到一个准确的校准曲线。

脉冲流量计具有测量范围广、响应时间快、精度高等优点，因此广泛应用于工业生产和流体管道的流量控制中。

但需要注意的是，脉冲流量计对于流体的粘度和温度等物理特性会有一定的限制，用户在选择使用时需根据实际情况进行考虑。

流量计类型及原理一、流量计原理(1)力学原理：属于此类原理的仪表有利用伯努利定理的差压式、转子式；利用动量定理的冲量式、可动管式；利用牛顿第二定律的直接质量式；利用流体动量原理的靶式；利用角动量定理的涡轮式；利用流体振荡原理的旋涡式、涡街式；利用总静压力差的皮托管式以及容积式和堰、槽式等等。

(2)电学原理：用于此类原理的仪表有电磁式、差动电容式、电感式、应变电阻式等。

(3)声学原理：利用声学原理进行流量测量的有超声波式．声学式(冲击波式)等。

(4)热学原理：利用热学原理测量流量的有热量式、直接量热式、间接量热式等。

(5)光学原理：激光式、光电式等是属于此类原理的仪表。

(6)原于物理原理：核磁共振式、核幅射式等是属于此类原理的仪表．(7)其它原理：有标记原理(示踪原理、核磁共振原理)、相关原理等。

二、按流量计结构原理分类按当前流量计产品的实际情况，根据流量计的结构原理，大致上可归纳为以下二、几种类型：1．容积式流量计容积式流量计相当于一个标准容积的容器，它接连不断地对流动介质进行度量。

流量越大，度量的次数越多，输出的频率越高。

容积式流量计的原理比较简单，适于测量高粘度、低雷诺数的流体。

根据回转体形状不同，目前生产的产品分：适于测量液体流量的椭圆齿轮流量计、腰轮流量计(罗茨流量计)、旋转活塞和刮板式流量计；适于测量气体流量的伺服式容积流量计、皮膜式和转简流量计等．2．叶轮式流量计叶轮式流量计的工作原理是将叶轮置于被测流体中，受流体流动的冲击而旋转，以叶轮旋转的快慢来反映流量的大小。

典型的叶轮式流量计是水表和涡轮流量计，其结构可以是机械传动输出式或电脉冲输出式。

一般机械式传动输出的水表准确度较低，误差约±2％，但结构简单，造价低，国内已批量生产，并标准化、通用化和系列化。

电脉冲信号输出的涡轮流量计的准确度较高，一般误差为±0．2％一0．5％。

3．差压式流量计(变压降式流量计) 差压式流量计由一次装置和二次装置组成．一次装置称流量测量元件，它安装在被测流体的管道中，产生与流量(流速)成比例的压力差，供二次装置进行流量显示。

脉冲水流量计算公式脉冲水流量计是一种常用的流量测量仪器，它通过测量液体通过管道时产生的脉冲来计算流量。

脉冲水流量计广泛应用于工业生产、农业灌溉、市政供水等领域，是实现流量监测和控制的重要工具。

在使用脉冲水流量计时，我们需要了解其计算流量的公式，以便正确地进行测量和分析。

脉冲水流量计的工作原理是利用液体在管道中流动时产生脉冲的特性来测量流量。

当液体通过管道时，流量传感器会感知到流体的流动，并产生相应的脉冲信号。

通过计算脉冲的数量和时间，可以得到液体的流量。

脉冲水流量计的计算公式如下：流量（Q）=（K×V）/t。

其中，Q代表流量，K代表脉冲系数，V代表单位脉冲对应的体积，t代表时间。

脉冲系数K是脉冲水流量计的一个重要参数，它表示单位流量对应的脉冲数量。

V是单位脉冲对应的液体体积，通常以升或立方米为单位。

t是测量的时间间隔，通常以秒为单位。

在实际应用中，我们可以通过脉冲水流量计的脉冲输出信号来计算流量。

首先，我们需要确定脉冲系数K和单位脉冲对应的体积V。

脉冲系数K通常由生产厂家提供，也可以通过实际测试来确定。

单位脉冲对应的体积V可以通过流量计的参数和管道的尺寸来计算得出。

然后，我们需要记录测量的时间间隔t和脉冲的数量，代入上述公式即可得到流量Q的数值。

除了上述的基本计算公式外，脉冲水流量计的计算还需要考虑一些修正因素。

例如，流体的温度、压力、密度等因素都会对流量的测量产生影响，需要进行相应的修正。

此外，脉冲水流量计在不同的流速范围内，其测量精度也会有所不同，需要根据实际情况进行修正。

在使用脉冲水流量计进行测量时，我们还需要注意一些常见的问题。

例如，脉冲水流量计的安装位置和方向、管道的清洁程度、流体的稳定性等因素都会对测量结果产生影响。

因此，在进行测量前需要对这些因素进行充分的考虑和准备，以确保测量结果的准确性和可靠性。

总之，脉冲水流量计是一种重要的流量测量工具，通过测量液体流动时产生的脉冲来计算流量。

质量流量计的检定方法和过程简介用于贸易结算的质量流量计更是担负起了精准计量的重任。

根据企业管理的需要或用于贸易结算的质量流量计按照强检要求,需定期到计量机构进行检定以确认仪表精度是否符合要求。

1、检定方法质量流量计的检定目前有离线和在线两种。

离线检定是指将仪表拆离安装位置送到计量机构进行检定。

离线检定有静态质量法、静态容积法和标准表法三种。

目前普遍采用静态质量法,用水作为介质,按照科里奥利质量流量计检定规程JJG 1038-2008,用质量流量计测量的质量累积值作为测量值,再用高精度秤的称量作为真值,通过计算流量误差和重复性来验证质量流量计是否超过仪表精度指标。

在线检定则是计量机构将车载检定设备运到流量计使用现场,通过连接管线上安装的被检表实现对表的在线检定。

由于在线检定易受安装现场等外界因素影响,应用较少,所以本文讨论的是质量流量计在离线检定中采用静态质量法遇到的误差原因和判断方法。

2、检定前的准备工作客户在送检质量流量计前要先对流量计传感器的测量管进行清洗,避免过程介质在测量管内壁残留和附着。

计量机构收到被检表后需要检查流量计外观和流量出入口是否有异常,然后与客户确定检定的信号传输方式和检定的流量范围。

3、检定过程简介质量流量计采用静态质量法的检定过程主要有以下5个步骤：（1）正确安装被检表,连接输出信号等线路后通电预热30分钟。

（2）组态被检表信号输出,首选脉冲信号。

如有可能,仿真检查被检表输出信号是否准确。

（3）按照最大检定流量50%以上对被检表通水运行至少10分钟后,对表进行零点调整。

（4）按照检定规程要求,依次对最大流量、50%最大流量、20%最大流量、最小流量和最大流量5个流量点进行检定,每个点的检定次数不少于3次。

（5）根据被检表和称重质量的结果进行检定点流量计误差和重复性的计算。

流量计流量校正实验报告
一、实验目的
本次实验旨在通过校正方法改变流量计，使其准确、简便地测量液体流量，并准确地
显示出实际流量。

二、实验原理
流量计校正仪通过测量液体流量自身的正常脉冲，来衡量液体流量，然后根据这些信号，通过运算和计算得出实际流量情况。

它只有当确认流量脉冲有效时，才能正确地显示
和读取流量数据。

三、实验设备
本次校验中使用的设备主要有：流速计、流量脉冲计、电子温度传感器、校正仪及其
他辅助设备。

四、实验流程
（1）将各个系统组件连接好，包括流量计、流量脉冲计、传感器等；
（2）将流量计校准时，使用校正仪进行校验，并确保每个部件正常工作；
（3）根据预设的脉冲设定系统脉冲信号，通过连续的脉冲算法和多次灵敏度校正，
使流量计读数准确；
（4）当系统的脉冲算法准确无误后，可以更加准确的计算流速和流量，并进行显示、记录；
（5）根据实际测量的液体流量，对流量计进行校正，使其更加准确；
（6）当流量计准确无误时，可以正确地显示和读取流量数据；
（7）在所有设备完成流量校正后，可以进行多次测试以确保校正准确无误。

五、实验结果
进行该实验后，我们得到了令人满意的结果，流量计已经经过精密检测，确保能够准
确测量液体流量，并准确地显示出实际流量情况。

六、实验结论
通过本次实验，我们发现，在流量计校验仪的帮助下，可以使流量计准确测量液体流量，并准确地显示出实际流量。

而且，在确保流量脉冲信号有效的情况下，流量计也可以
正确地读取和显示流量数据。

单片机读取脉冲流量计程序1.引言1.1 概述概述部分的内容可以包括以下内容：在工业自动化领域中，脉冲流量计被广泛应用于测量流体的流量。

脉冲流量计通过感知流体流过管道的脉冲信号来计算流量值，具有精度高、反应快和可靠性强等优点。

为了实现对脉冲流量计的读取和监控，可以通过使用单片机来设计和实现相应的程序。

本文以单片机读取脉冲流量计为主题，主要介绍了脉冲流量计的原理以及通过单片机实现对脉冲流量计读取的程序设计。

首先，在第二部分中，我们将详细介绍脉冲流量计的工作原理，包括信号发生器的构造和工作原理，以及脉冲信号的计数和流量值计算方法。

其次，在第三部分中，我们将介绍通过单片机实现对脉冲流量计的读取的程序设计方法，包括硬件电路设计和软件编程。

最后，在结论部分中，我们将总结本文的主要内容，并对程序设计的实现结果进行讨论。

通过本文的阅读，读者可以了解脉冲流量计的原理及其在自动化领域中的应用，以及通过单片机实现对脉冲流量计读取的程序设计方法。

这对于进一步提高流量计的性能和可靠性，以及在实际应用中更好地满足工业生产的需求具有重要的参考价值。

所以，希望通过本文的阅读能够对读者有所帮助。

1.2 文章结构文章结构部分主要介绍了该篇长文的整体结构和各个章节的内容安排。

具体内容如下：本文分为引言、正文和结论三个部分。

引言部分包括概述、文章结构和目的三个小节。

在概述中，将介绍脉冲流量计的背景和作用。

文章结构部分即本段落，将说明文章的整体结构和各个章节的内容。

目的部分将明确本文的研究目标和意义。

正文部分将包括脉冲流量计简介和单片机读取脉冲流量计的原理两个小节。

脉冲流量计简介将介绍脉冲流量计的基本原理、工作原理和应用领域。

单片机读取脉冲流量计的原理将详细阐述如何使用单片机来获取脉冲流量计的数据，介绍读取流程和相关技术。

结论部分将包括实现脉冲流量计读取的程序设计和结果与讨论两个小节。

实现脉冲流量计读取的程序设计将介绍如何编写程序来实现读取脉冲流量计数据的功能，并讨论设计方案和具体实现过程。

流量计输出的信号一般是脉冲信号或4-20mA电流信号，这两种信号输出的都是瞬时流量（也有用继电器输出累积量信号，原理一样，不再赘述），我们的目的是在PLC中计算和显示瞬时流量值和计算累积量值，当输入信号是脉冲信号是，在计算瞬时流量的时候，必须按照一个严格的时间间隔计算才能保证瞬时流量的准确性，因此，计算瞬时流量的时候必须用定时中断来进行，而且，在PLC系统中只能运行这一个中断程序，不允许再产生其它中断（即使是低优先级的中断也不允许运行），以防止干扰定时中断的时间间隔的准确性，计算瞬时流量就是将这个时间段的累计脉冲个数换算成累计流量，再除以时间就是瞬时流量，对于4-20mA输入只需按照其对应的量程进行换算就可以直接得到瞬时流量，而累积流量就是将每个时间段内的累积流量累加起来就是累积流量，在实际使用PLC编程的过程中必须注意以下几个问题：1. 输入脉冲频率范围是否超出PLC接收的范围；2. PLC高速计数器在达到最大计数值时如何保证计算正确；3. 如何保证定时中断不受干扰；4. 如何避免计算累积量的误差；5. 累积量的最大累积位数；6. 如何复位累积量；下面就最关键的2，4，6问题进行详细的叙述，以西门子S7-200 CPU224为例，S7-200的CPU224具有6个单相最大30kHz的高速计数器，但PLC内部没有提供相应的算法来计算频率，因此，需要自己编程计算，这就需要在PLC高速计数器在达到最大计数值时要保证计算的正确性，实际编程时，对高速计数器初始化以后就使之连续计数，不再对其进行任何干预，其高速计数器的初始化程序如下：注意：此段程序应该放到PLC第一个扫描周期执行的程序中执行。

对于高速计数器是否达到最大计数值时需要判断，S7-200CPU的高速计数器是可以周而复始的进行累计的，最高位为符号位，最小值为7FFFFFFF，由于计数器是一直累加的，不可能出现本次读取的的计数值小于上次的计数值，因此判断计数器当前值是否小于前一次的计数值，就可以判断计数是否达到最大值的拐点（7FFFFFFF），如果达到，则执行特殊的计算以便消除计算错误，如下列程序所示，当当前计数值大于等于上次计数值时，两个计数值做差，就得到程序两次扫描时间间隔内的计数差值，同时将当前计数值赋值到上次计数值上；当当前计数值小于上次计数值时，计算上次计数值与7FFFFFFF之间的差值（用减法），以及当前计数值和7FFFFFFF之间的差值（用加法），然后将两个结果相加就是程序两次扫描时间间隔内的计数差值，从而实现对对累计计数值达到拐点时的正确计算。

流量计类型测量流体流量的仪表统称为流量计或流量表．流量计是工业测量中重要的仪表之一．随着工业生产的发展，对流量测量的准确度和范围的要求越来越高，流量测量技术日新月异．为了适应各种用途，各种类型的流量计相继问世。

目前已投入使用的流量计已超过100种。

从不同的角度出发，流量计有不同的分类方法。

常用的分类方法有两种，一是按流量计采用的测量原理进行归纳分类：二是按流量计的结构原理进行分类。

一、按测量原理分类(1)电学原理：用于此类原理的仪表有电磁式、差动电容式、电感式、应变电阻式等。

(2)声学原理：利用声学原理进行流量测量的有超声波式．声学式(冲击波式)等。

(3)热学原理：利用热学原理测量流量的有热量式、直接量热式、间接量热式等。

(4)光学原理：激光式、光电式等是属于此类原理的仪表。

(5)原于物理原理：核磁共振式、核幅射式等是属于此类原理的仪表．(6)其它原理：有标记原理(示踪原理、核磁共振原理)、相关原理等。

二、按流量计结构原理分类按当前流量计产品的实际情况，根据流量计的结构原理，大致上可归纳为以下几种类型：1.容积式流量计力学原理：属于此类原理的仪表有利用伯努利定理的差压式、转子式；利用动量定理的冲量式、可动管式；利用牛顿第二定律的直接质量式；利用流体动量原理的靶式；利用角动量定理的涡轮式；利用流体振荡原理的旋涡式、涡街式；利用总静压力差的皮托管式以及容积式和堰、槽式等等。

2．叶轮式流量计叶轮式流量计的工作原理是将叶轮置于被测流体中，受流体流动的冲击而旋转，以叶轮旋转的快慢来反映流量的大小。

典型的叶轮式流量计是水表和涡轮流量计，其结构可以是机械传动输出式或电脉冲输出式。

一般机械式传动输出的水表准确度较低，误差约±2％，但结构简单，造价低，国内已批量生产，并标准化、通用化和系列化。

电脉冲信号输出的涡轮流量计的准确度较高，一般误差为±0．2％一0．5％。

3．差压式流量计(变压降式流量计)差压式流量计由一次装置和二次装置组成．一次装置称流量测量元件，它安装在被测流体的管道中，产生与流量(流速)成比例的压力差，供二次装置进行流量显示。