[发明专利]一种涡轮流量计的流速测量方法

说明书

一种涡轮流量计的流速测量方法，涉及流量测量领域。解决涡轮流量计流速测量问题。本发明包括：含霍尔式传感器的涡轮流量计、光耦电路、触发器电路、MCU；涡轮流量计用来测量流体并产生电脉冲信号；光耦电路用来滤除外部脉冲信号的噪声和整形；触发器电路用来保证两个计数器的同时启动；MCU用来接收电脉冲信号，使用计数器进行脉冲硬计数，并且操作两个计数器为级联方式进行脉冲硬计数，同时开启另一个定时器进行时钟计数；计数结束后将计数器记录的脉冲个数与定时器记录的时间进行运算得到被测流体流速。本发明涡轮流量计的流速测量方法，使软件处理更简捷，计数范围大，易于实现，具有实用价值。

技术领域

本发明解决涡轮流量计流速测量问题，提出了一种实用方法，涉及流量测量领域。

背景技术

涡轮流量计使用的传感器一般是霍尔式传感器，当被测流体流过涡轮流量计使涡轮发生转动时，根据霍尔效应，传感器会产生霍尔电势，涡轮转动产生的振荡霍尔电势为电脉冲信号，将此脉冲信号作为输入信号接到单片机的外部中断信号接收端，通过软件控制，每读到一个中断脉冲，软件就会记录一个数值，然后将记录的数值与单片机本身定时器记录的时间进行运算即可得到被测流体流速。

本发明使用单片机的计数器进行涡轮流量计电脉冲信号的记录，每读到一个脉冲，计数器硬件电路就会自动记录一个数值，不用软件进行实时记录，即为硬计数；当脉冲信号的上升沿到来时，同时启动一个定时器和一个计数器，为保证两个计数器的开启和停止都严格同步，采用外部触发器和主从定时器同步模式；一个计数器用来记录外部输入的脉冲个数，一个定时器通过外接有源高精度晶振提供振荡频率进行时钟的记录，当记录脉冲个数的计数器数值溢出时，将溢出标志信号作为第二个计数器的输入信号，通过软件启动第二个计数器，即为级联方式对此计数器开始脉冲计数，第一个计数器每计满溢出一次，此计数器就计数加一，重复以上计数操作，计数结束后，同时停止所有计数器的计数操作；将计数器记录的脉冲个数与定时器记录的时间进行运算就可得到被测流体流速；通过这种方法可以使涡轮流量计的计数精度更高，并且计数范围更大，使计算的结果更加精确，降低了测量结果的误差。

发明内容

本发明解决涡轮流量计流速测量问题，提出了一种实用方法。

本发明所述的流速测量方法，其组成部分包括：含霍尔式传感器的涡轮流量计、光耦电路、触发器电路、MCU；涡轮流量计用来测量流体并产生电脉冲信号；光耦电路用来滤除外部脉冲信号的噪声和整形；触发器电路用来保证两个计数器的同时启动；MCU用来接收电脉冲信号，并使用计数器进行脉冲硬计数，同时开启另一个定时器，通过外接有源高精度晶振提供振荡频率进行时钟计数；并且操作两个计数器为级联方式进行脉冲硬计数，第一个计数器每计满溢出一次，第二个计数器就自增加一，重复以上计数操作；计数结束后将计数器记录的脉冲个数与定时器记录的时间进行运算得到被测流体流速。

本发明所述的流速测量方法，它包括以下步骤：

(1)涡轮流量计、光耦电路、触发器电路、MCU组成回路；

(2)当MCU接收到去噪后的脉冲时，同时启动一个计数器和一个定时器；一个计数器用来记录输入的脉冲个数，一个定时器进行时钟的记录，每当记录脉冲个数的计数器数值溢出时，控制另一个计数器计数加一；将计数器记录的脉冲个数与定时器记录的时间进行运算得被测流体流速；采用外部触发器和主从定时器同步模式保证两个计数器的开启和停止都严格同步。

其中，步骤(1)中回路接法是：将涡轮流量计的脉冲信号输出端接到光耦电路的输入端，光耦电路的输出端同时接到触发器和或门的输入端，或门的另一个输入端连接MCU的控制引脚来控制或门的启停，或门的输出端同时连接触发器的时钟信号输入端和MCU的计数器信号输入端，触发器的输出端接到MCU的定时器输入端，用来启动内部定时器。