[实用新型]一种基于FPGA的检定脉冲采集比对板

说明书

技术领域

本实用新型属于标准表法检定技术领域，尤其适合石油石化领域标准表法流量计检定应用场合，具体地，涉及一种基于FPGA的检定脉冲采集比对板。

背景技术

根据国家计量法，用于贸易交接的流量计，优于0.2级的，需要每隔半年检定一次，检定合格后方可继续使用。流量计的检定，根据国家标准有两种方法，一种是静态容积法，一种是标准表法。后者便于实现在线实时检定，具有很多优点，因此是油库发油流量计检定的发展趋势。标准表法要求在被检流量计管线上，串联上一个高准确度的标准流量计(一般要求3倍量值传递，即用于检定被检流量计的标准装置的准确度是被检装置的3倍以上)，在控制系统的作用下，依次将流量调节到一定的瞬时流量点(规定在流量范围内寻找5个流量点)，每个流量点分别进行三次检定(数据采集)，然后进行数据计算，得到被检流量计的重复性和仪表系数。在流量计检定过程中，关键是对被检表和标准表的脉冲采集、计数和比对。如果按照常规方法，两个流量计的脉冲计数都要达到10000个以上，才能达到计数准确度要求(即，万分之一以上的精度)，但是这样就使得检定用油量太大，一次检定过程将不得不更换油罐车，不能做到在线实时检定，检定效率将大大降低。

实用新型内容

本实用新型的目的，就是利用基于FPGA的硬件架构，解决常规标准表法检定过程中要求输入检定脉冲数量多(一般要求10000个以上)造成检定效率低的问题。采用本实用新型，可使流量计的检定脉冲计数不必达到10000个以上，如，在采用本检定采集板的装置中，对标准表和测量表的脉冲计数能够大大减少(例如2000个左右)，即可达到要求的精度，从而大大缩短了检定时间，节省了检定用油量，提高了检定效率。

本实用新型的技术方案

根据本实用新型的实施例，提出了一种基于FPGA的检定脉冲采集比对板，其特征在于，所述检定脉冲采集比对板包括：

FPGA模块，用于对标准脉冲和被检脉冲进行计数和计时；

信号调理电路，其连接在所述FPGA模块的前级，用于接收标准脉冲和被检脉冲，并对标准脉冲和被检脉冲进行整形，并将整形后的脉冲信号提供到所述FPGA模块；

通信电路，其连接到所述FPGA模块和控制模块，用于输出检定结果；

时钟电路，其连接到所述FPGA模块和所述控制模块，用于提供时钟信号；

所述控制模块，其连接到所述FPGA模块、所述信号调理电路、所述时钟电路和所述通信电路，用于控制所连接到的上述各部分的工作，以便实现启动检定、脉冲数据采集、计算检定结果、以及检定结果输出。

根据本实用新型的实施例，所述控制模块为C8051F系列单片机。

根据本实用新型的实施例，所述FPGA模块的型号为EPM7128。

根据本实用新型的实施例，所述信号调理电路包括由运算放大器组成的比较器，所述比较器的比较电压为3V，供电电压为24V，所述比较器的输出级采用5V稳压二极管进行限幅，限幅后的脉冲信号进入光电耦合器或施密特触发器进行整形，整形后的脉冲信号分别进入所述FPGA模块的被检脉冲输入端和标准脉冲输入端。

本实用新型的有益效果

本实用新型典型应用于标准表法流量计检定领域，采用本实用新型，可以在不影响准确度的情况下使检定脉冲大大减少，对应着检定用油量大大减少，从而大幅提高了检定效率。本实用新型便于实现实时在线的流量计检定模式，在这种模式下，流量计不再需要从发油管线上拆下，避免了因流量计拆除造成的油气泄漏形成安全隐患、因拆装损害流量计以及检定结果与实际情况不符等问题，提高了检定效率，降低了检定成本。本实用新型结合了FPGA和单片机的优点，结构紧凑，制造成本较低，配置灵活，可应用于车载移动检定等各种场合。

附图说明

图1为根据本实用新型的实施例的检定脉冲采集比对板的结构示意图；以及

图2为根据本实用新型的实施例的检定脉冲采集比对板的检定脉冲采集计时逻辑的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型的技术方案作进一步具体说明，由此，本实用新型的优点和特点将会随着描述而更为清楚。

本领域的技术人员能够理解，尽管以下的说明涉及到有关本实用新型的实施例的很多技术细节，但这仅为用来说明本实用新型的原理的示例、而不意味着任何限制。本实用新型能够适用于不同于以下例举的技术细节之外的场合，只要它们不背离本实用新型的原理和精神即可。