便携式电磁流速仪设计初探.pdf

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1、《自动化技术与应用》2012年第3l卷第5期仪器仪表与检测技术InstrumentationandMeasurment便携式电磁流速仪设计初探宁丽娟1，吴桂才1，宋启明2，于莹2(1．牡丹江电子仪器有限责任公司；2．东北农业大学)摘要：本文介绍了基于法拉第电磁感应定律设计的便携式电磁流速仪。该仪器凸显低功耗、轻便灵活的特点，专门针对农田灌区、污水监测、汛期洪水、山洪急流、浅滩岸边、小溪川流、舟桥部队等水文非常态测试环境而设计的，不怕磕碰及水草缠绕，是旋翼式转子流速仪的一种升级替代选择。关键字：自有知识产权；轻便灵活；水文非常态测试；升级替代中图分类号：TH7

2、64文献标识码：A文章编号：1003—7241(2012)05—0068—04TheDesignofPortableElectromagneticFlowMeterNINGLi-juan，WUGui-cai，SONGQi-ming，YUJun-ying(1．MudanjiangElectronicInstrumentCo．，Ltd．2．NortheastAgriculturalUniversity)Abstract：ThispaperdescribesthedesignofportableelectromagneticflowmeterbasedontheF

3、aradaylawofelectromagneticinduction．Theinstrumenthighlightsthelow—power，lightweight，flexiblefeatures，designedspecificallyforfarmlandirrigationdistrict，wastewatermonitoring，flood，torrentialrapids，shoalsshore，layinthecreek，pontoonforcesetchydrologicalabnormaltestenvironment．Themeteri

4、sightandflexiblenotafraidofacollision，plantswinding．Itisanupgradealternativeflowmeter．Keywords：self-ownedintellectualproperty；lightandflexible；hydrologicalabnormaltest；upgradealternative1引言本文设计的便携式电磁流速仪(简称BX流速仪)，在水文测验诸多项目中，河流测试是最主要项目之工作原理是基于法拉第电磁感应定律。在其探头产生一，至今国内仍以转子流速仪作为常规流量测验的基本交

5、变磁场，流动着的速度为V的液体(电导率5“s／手段。流速剖面仪(ADCP)的引进，在全国各地很多水文cm)切割磁力线，探头两侧的电极检测出感应电动势，其站作了许多有益的应用研究试验，取得了许多应用经验大小为：和成果，目前应用范围仍局限于工程测量方面f5l，未能E=kBDV作为水文的基本测验手段。便携式电磁流速仪有着体式中：E感应电动势，积小、操作简单、测量时间短、数据存储量大，投人人k---仪表系数；员少(一人便可测流)等优点，所以市场前景很好。B⋯磁感应强度；D～探头外径；2系统设计原理及功能V⋯垂直于磁力线方向的液体速度；法拉第(英国)1831年首先发现

6、电磁感应定律，次可见感应电动势E与流体速度V成正比【引[41。经年曾构想利用地球磁场来测速，以确定英国泰晤士河取样放大、运算处理，再经单片机处理转换成与速度信的流量，并进行现场试验。这一创举拉开了电磁测速号成正比的数字量信号，从而实现流速的测量。的序幕。电磁流速仪的组成：电磁流速仪由流速传感探头、但凡电磁测速都是基于法拉第电磁感应定律。激磁电路、三值波电路、流速信号处理电路、单片机、通讯接口、触摸显示屏、电源模块等组成，流速仪组成收稿日期：2012—04—20框图如图1所示：仪器仪表与检测技术《自动化技术与应用》2012年第31卷第5期lnstrumenta

7、tionandMeasurment号处理，送至单片机的A／D端。前置放大电路如图3所示图1流速仪系统框图3系统硬件设计实现3．1设计信号获取图3前置放大电路图流速传感器探头为卧式，呈流线型，内有激磁线圈，3．4系统核心处理器具有磁场强度大，灵敏度高，抗干扰性好等技术优势，轻本文设计采用了低电源电压范围l1．83．6V，超低便灵活，不怕磕碰及水草缠绕。流速传感器探头为牡丹功耗16位混合信号处理器MSP430F149，(60KBFLASH，江电子仪器有限责任公司的专利技术，实用新型专利2048字节RAM，8通道12位A／D转换，超强大的处理号：002477300

8、。能力，自带硬件乘法器，高性能模拟技术及丰富的片上3