[发明专利]基于DSP的宽粘度变流速鲁棒自适应涡轮流量积算仪

说明书

本发明涉及控制领域、流量测量技术领域，尤其涉及一种基于DSP的宽粘度变流速鲁棒自适应涡轮流量积算仪，包括智能控制系统、数据显示系统、用户输入系统以及通讯系统；智能控制系统的使用TMS320F28335作为微控制器，实时采集前端流量传感器输入的脉冲信号，并对其进行运算处理。本发明内部置入粘度和流速信息修正函数，当被测介质的粘度或流速发生变化时，该装置能够进行自动修正，不需要停产装卸仪表专门进行重新标定，提升生产效率。

技术领域

本发明涉及控制领域、流量测量技术领域，尤其涉及一种基于DSP的宽粘度变流速鲁棒自适应涡轮流量积算仪。

背景技术

涡轮流量传感器被广泛的用于流体的测量，而当遇到一些具有高粘度油品或者化学品介质时，普通的涡轮流量计无法完成对被测介质的精准计量。而且，由于温度对液体介质粘度影响很大，当一些室外管道或者工厂内部不具备恒温条件时，由温度影响的粘度变化会导致涡轮流量计的计量出现较大误差。同时，流速的变化也会对仪表系数产生较大影响。目前，解决此问题的主要手段还是重新更换仪表传感器，或者对智能二次表进行重新标定。两种方法都会加大成本的投入，并且需要现场停止生产一天到数天不等的时间。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术的不足，而提供一种基于DSP的宽粘度变流速鲁棒自适应涡轮流量积算仪。

本发明为实现上述目的，采用以下技术方案：一种基于DSP的宽粘度变流速鲁棒自适应涡轮流量积算仪，其特征在于：包括智能控制系统、数据显示系统、用户输入系统以及通讯系统；

智能控制系统的使用TMS320F28335作为微控制器，实时采集前端流量传感器输入的脉冲信号，并对其进行运算处理，具体为：涡轮流量计的仪表系数与被测介质的粘度和流速有直接的关联，并通过理论推导得到有如下函数关系

其中K为仪表系数，ν为被测介质粘度，f为涡轮流量传感器转动频率，依据此公式，先以粘度ν为自变量，为因变量，其中为该粘度下的平均仪表系数，拟和函数F；再在确定的粘度点，以频率除以粘度的比值f/ν为自变量，以为因变量拟和函数G；最终修正后的仪表系数K由此两项函数的乘积再开方得到；

得到函数F:

得到函数G:

其中，被测介质粘度ν由用户从涡轮流量积算仪输入，频率信号由涡轮流量积算仪自动测得；

最终进过函数F和函数G计算出仪表系数的平方，该数经过开房后就是当前粘度和流速下对应的仪表系数，当前脉冲频率值除以该仪表系数，就是实际的体积流量值；

数据显示系统用于显示微控制器输出的提及流量值，采用点阵式液晶显示器，132*32的点阵分布；

用户输入系统实现流量数据菜单、被测介质粘度数据置入不同屏幕切换；

通讯系统采用HART通讯，智能控制系统与上位机进行数据交换，通讯时上位机为主机，涡轮流量积算仪为从机，上位机随时可以读取从机的数据，并且可以由上位机远程置入粘度参数信息。

优选地，所述数据显示系统内置有ST7565R控制器。

本发明的有益效果是:一、易于实施，安装方便，外形体积小巧，能够节约安装时间以及物料成本。

二、可以现场显示流量信息，同时也可以远传，从上位机电脑进行参数读取和参数置入。

三、内部置入粘度和流速信息修正函数，当被测介质的粘度或流速发生变化时，该装置能够进行自动修正，不需要停产装卸仪表专门进行重新标定，提升生产效率。

附图说明

图1为本发明中的结构框图；

图2为本发明涡轮流量积算仪通讯系统示意图；