数字式水流量检测系统设计【毕业设计+开题报告+文献综述】

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1、本科毕业设计开题报告电子信息工程数字式水流量检测系统设计一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义流量检测广泛应用于工农业以及日常生活中。流量检测的一个目的是为了在生产过程中给管理者或控制系统提供参量与产量，这一目的称之为“监控目的”；流量检测的另一个目的是从经济利益出发，为供需双方计量贸易的流体总量提供合理的贸易结算数值，可以称之为“计量目的”[1]。为了满足不同种类流体特性与不同流动状态下的流量计问题，近30年来，国内外先后研制出并投入使用的流量计分别有差分流量计、容积式流量计、叶轮式流量计、电磁流量计、超声波流量

2、计等几十种新型流量计。据不完全统计，目前国外投入使用的流量计有100多种，国内定型投产的也有近20种。流量测量方法和测量仪表的种类繁多，分类方法也各不相同。迄今为止，可供工业用的流量计种类多达60余种，种类如此之多的原因在于至今仍没有找到一种对流体、量程、流动状态及使用条件没有限制的流量仪表[2]。电磁流量计（ElectromagneticFlowmeter,简称EMF）是上世纪60年代随着电子技术的发展而迅速发展起来的新型流量测量仪表。它是根据法拉第电磁感应定律制成的，用来测量导电性的液体或液固两相介质，一般要求电导率要大于

3、5（自来水、原水的电导率约为100～500），可以用来测量各种酸、碱、盐溶液、泥浆、纸浆等介质，但介质中不能包含有较多的铁磁性物质和大量气泡。现在的电磁流量计结合单片机技术，用数字信号处理等措施使电磁流量计的测量精度和性能不断提高，并可充分利用了计算机具有存贮信息、分时处理、运算和控制能力的优势，比较容易的实现双向测量、空管检测、多量程自动切换、人机对话、自动诊断等许许多多的附加功能。由于电磁流量计独特的优点，目前已被广泛地应用于工业过程中各种导电液体的流量测量，形成了一个独特的应用领域。根据Forst＆Sullivan咨询公

4、司的调查显示，2008年全球流量计的市场规模达到28.3亿美元，较2007年增长约3.9%。有专家预测，到2013年，全球流量计市场规模将达到34.8亿美元，2008～2013年的年均复合增长率达到4.2%[3]。26目前国外比较著名的电磁流量计专业生产厂家已达到50家以上，其中美国至少有18家，德国和日本至少各有10家，英国至少有5家。市场上有一定竞争力和生产规模的电磁流量计专业制造企业有：Bailey-Fischer＆Porter、Krohne、横河、E+H、KentTayler、Foxboro、山武、Brook/Rose

5、mount、Danfoss、东芝、富士电视、Turbowerk、Spading等。国内的电磁流量计在工业上的应用始于60年代初，其中上海光华仪表厂是国内首家生产该产品的企业。目前国内仪表行业已可以提供比较完整的系列仪表，其中最大口径的可达到3m（上海光华·爱而美特仪器有限公司），近年来国内电磁流量计全国销售台数大约在8500～10000台之间，并且每年以35%的比例增加。迄今我国至少有21家电磁流量计制造厂。上海光华·爱而美特仪器有限公司、开封仪表厂、上海横河电机有限公司和上海光华仪表厂，产量分别排在我国的前4位。它们占有电磁

6、流量计中国市场80%左右的份额[4]。近年来自动化市场的发展和对于水及污水处理需求的增加，电磁流量计市场也必将随之发展。根据市场的需求和各类技术发展的趋势，电磁流量计的研制应具备以下特点[5]：(l)结构日趋简洁、轻便。随着工业管道口径日益增大，插入式仪表以其结构简单、轻巧、拆装简便等特点日益受到用户青睐，而近十年发展最快的电磁流量仪表的管道中更是没有任何转动件、阻力件，结构也更为简洁，且压损小，准确度高，是当前最有发展潜力的流量仪表。(2)功能力求完善、多样。为增加仪表的可靠性，不少仪表己增加多达10余种自诊断功能。如KRO

7、HNE公司推出的oPtiflux电磁流量计，可自诊断如气泡、积垢、电极腐蚀、电极短路、非满管、流体导电率、外部磁场、衬里损坏等多方面的仪表状况。(3)准确度日益提高。随着贸易全球化，经济市场化的发展，贸易双方都要求计量仪表更加准确，以减小经济上的损失。(4)安装力求简便。在管道口径随工程日益增大情况下，流量仪表的安装、维护应力求简便，且不影响工艺流程的正常运行。(5)量程日益增大。电磁、超声、科氏由于原理的优越，测量范围大，其量程比可达到几百比一。(6)显示逐步数字化。流量仪表的输出显示，从表盘指针显示至通过变送器将流量值转换

8、为标准的模拟电信号(0一10mA或4~20mA)，可进行远距离传送至中央测控室显示或打印。而为了适应当今一些大型工程，传送距离要求达到数公里以上，模拟量的传送已不能适应要求，则需要通过HARI，、PROFIBUS、MODBUS等协议，将标准电模拟信号转换为数字信号以适应现场总