【正文】 I 利用電磁流量計(jì)的容積比對(duì)式水表檢定系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與制作 摘 要 某水表公司 采用以標(biāo)準(zhǔn)水表作為“母表”，單片機(jī)控制 光電反射式自動(dòng)多水表檢定 系統(tǒng)。 檢定 系統(tǒng)中“母表” 在使用一段時(shí)間后 機(jī)芯容易 出現(xiàn)機(jī)械磨損， 影響檢定精度。隨著時(shí)代不斷進(jìn)步，采用 非接觸或無(wú)磨損 流量計(jì) 替代標(biāo)準(zhǔn)水表 作為“母表”， 已經(jīng)成為一種趨勢(shì)，建立一個(gè)以 非接觸或無(wú)磨損 流量計(jì)為 “母表” 的水表檢定 系統(tǒng) 能夠很好的解決 機(jī)芯 機(jī)械磨損 帶來(lái)檢定 精度 不足的問(wèn)題 。 公司采用電磁流量計(jì)來(lái)替代標(biāo)準(zhǔn)水表作為“母表”， 在水表檢定 過(guò)程 中， “母表”的 穩(wěn)定性顯 特別的 重要，影響 “母表” 穩(wěn)定性的 因素 是多 方面的，包括 水流 穩(wěn)定性、 水壓穩(wěn)定性 、檢定平臺(tái) 水平度 、開(kāi)關(guān)閥門(mén)速度、 電磁流量計(jì) 電壓等。為減少某些影響因素對(duì)電磁流量計(jì)穩(wěn)定性的影響，提出 設(shè)計(jì) 利用 電磁流量計(jì)容積比對(duì)式的水表檢定系統(tǒng)來(lái)減少 開(kāi)關(guān)閥門(mén)速度 、水壓穩(wěn)定性給電磁流量計(jì)穩(wěn)定性 造成的 影響。 利用 電磁流量計(jì)容積比對(duì)式的水表檢定系統(tǒng) ，是建立 在機(jī)械 技術(shù)、單片機(jī) 技術(shù)、驅(qū)動(dòng)技術(shù)和接口技術(shù)等基礎(chǔ)上 的 綜合 技術(shù) 。 采用 LPC9401 單片機(jī)控制電磁閥得 電和 失電 來(lái) 控制氣缸的伸縮。系統(tǒng)在水流穩(wěn)定后， 按鍵 控制 電磁閥得電來(lái)控制 氣缸 活塞桿動(dòng)作 推動(dòng)水管 ，讓水管入水口到達(dá)計(jì)量桶上方，水流 入 計(jì)量桶內(nèi)， 同時(shí) 電磁流量計(jì) 開(kāi)始脈沖計(jì)數(shù) ，當(dāng)電磁流量計(jì) 脈沖計(jì)數(shù)達(dá)到預(yù)設(shè)值 時(shí)，發(fā)送信號(hào)給單片機(jī)控制電磁閥失電，氣缸推動(dòng)水管到計(jì)量桶外， 比對(duì) 計(jì)量桶內(nèi)水量和電磁流量計(jì)預(yù)設(shè)流量 ， 計(jì)算誤差，完成一次工作。 本次設(shè)計(jì) 包括機(jī)械部分和電控部分 兩大塊 。機(jī)械部分包括氣缸推動(dòng)水管部分 機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)和氣缸固定部分 機(jī)構(gòu) 設(shè)計(jì)。電控部分包括單片機(jī) 和 傳感 器等硬件的選擇，換向機(jī)構(gòu) 電路 部分 的設(shè)計(jì) 和 軟件設(shè)計(jì)。 針對(duì)電磁流量計(jì)穩(wěn)定性不好，需要做大量的實(shí)驗(yàn)，研究在各種流量下使用電磁流量計(jì)進(jìn)行檢定存在的規(guī)律并找出合適的檢定方法。同時(shí)對(duì)容積比對(duì)式水表檢定系統(tǒng)進(jìn)行 程序調(diào)試和實(shí)驗(yàn)，找出影響電磁流量計(jì)穩(wěn)定性的主要因素，提出整改方案。 關(guān)鍵詞： 檢定，容積式，單片機(jī)，電磁流量計(jì) II Volume ratio using electromagic flowmeters for water meter calibration system design and manufacture Abstract A water meter adopt reflected photoelectric automatic multiple water meter calibration system based on microcontroller with standard water meter as the matrices． However， the matrices are damaged after using a period of time， thus affecting the accuracy of the calibration． With the continuous progress of the era， the use of noncontact or no wear and tear flowmeters instead of the standard meter as the matrices is a new trend and the establishment of an noncontact or no wear and tear flowmeter as the matrices to a meter verification system not only can be a good solution to the problem of mechanical wear， but also increase the detected precision． The meter calibration system stability of the matrices is of the most importance． In order to reduce these impact on the stability of the electromagic flowmeter， the meter calibration system with the design of electromagic flowmeter volume parison reduce stability of electromagic flowmeter． This kind of water meter calibration system about electromagic flowmeter volume parison base on the integrated technology such asmechanical technology ， sensor technology ， singlechip microputer technology ， drive technology and interface technology． More， it uses LPC9401 SCM to control solenoid valve so as to control the pros and cons of electric telescopic cylinders． The buttons to control SCM make solenoid valve gain power ， while water pipe to get water run into measuring tank when water flow is stable． electromagic flowmeter begin to count when the electromagic flow meter reaches the design flow， it sends a signal to the SCM to control solenoid valve to loss power． the cylinder push forward water pipe to get out of the measuring tank and make parison between the water volume and the design flow to get putational error． The design of this product is the reversing mechanism about cylinder to promote water，including mechanical parts and electric control parts． Electric control sections include the choice of SCM and sensors etc and the design of the circuit and software design about control system． also need to do a lot of experiments， research using electromagic flowmeter verification under various traffic rule and find out the appropriate test method． To volume ratio on water meter calibration system at the same time often program debug and experiment． find out main factors， puts forward improvement scheme． Keywords: calibration, displacement, microcontroller, electromagic flowmeter III 目 錄 第 1章 緒論 ................................................................. 1 引言 ................................................................ 1 研究背景 ............................................................ 1 ......................................................... 2 第 2章 穩(wěn)定性與流量關(guān)系 實(shí)驗(yàn) ................................................. 3 ....................................................... 2 穩(wěn)定性與流量關(guān)系 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析 ........................................ 4 各種流量測(cè)量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析 ....................................... 5 各種流量 同一裝夾下多次測(cè)量 ............................... 5 各種流量重新裝夾下測(cè)量 ................................... 5 大流量多工位測(cè)量 ......................................... 6 影響因素的分析 ................................................. 6 第 3章 換向機(jī)構(gòu)機(jī)械部分設(shè)計(jì) ................................................. 8 換向機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)介 ........................................................ 8 機(jī)械部分的執(zhí)行元件確定 .............................................. 8 換向機(jī)構(gòu)方案確定 .................................................... 8 水管兩點(diǎn)布局分布 ............................................... 8 連桿推動(dòng)方案 .................................................. 10 杠桿推動(dòng)方案 .................................................. 11 氣缸擺動(dòng)推動(dòng)方案 .............................................. 13 間隙法氣缸直接推動(dòng)方案 ........................................ 14 氣缸固定方案的確定 ................................................. 15 在計(jì)量桶外固定氣缸方案 ........................................ 15 在計(jì)量桶上固定氣缸方案 ........................................ 15 機(jī)械部份的計(jì)算與設(shè)計(jì)選型 ........................................... 16 水管移動(dòng)速度與所需力的計(jì)算 .................................... 16 氣缸的選型 .................................................... 17 氣缸連接件的設(shè)計(jì) .............................................. 17 螺 栓強(qiáng)度校核 .................................................. 18 第 4章 換向機(jī)構(gòu)電路控制部分設(shè)計(jì) ............................................ 19 控制方案 ........................................................... 19 電子元件的選擇 ..................................................... 19 選用 .................................................. 19 IV 電磁閥的 選用 .................................................. 20 繼電器 的選用 .................................................. 21 光電耦合器 的 選用 ......................................