【正文】 然 運(yùn) 輸 必 須 裝 備 流 量 計(jì) ， 它 是 控 制 、 分 配 和 調(diào) 度 的 眼 睛 ， 亦 是 安 全 監(jiān) 沒和 經(jīng) 濟(jì) 核 算 的 必 備 工 具 。 煙 氣 的 流 量 沆 量 有 很 大 因 難 ， 它 的 難 度 為 煙 囪 尺 寸大 且 形 狀 不 規(guī) 則 ， 氣 體 組 分 變 化 不 定 ， 流 速 范 圍 大 ， 臟 污 ， 灰 塵 ， 腐 蝕 ， 高 溫 ，無 直 管 段 等 。 國 家 把 可 持 續(xù) 發(fā) 展 列 為 國 策 ， 環(huán) 境 保 護(hù) 將 是 21 世 紀(jì) 的 最 大 課 題 。(2)能 源 計(jì) 量能 源 分 為 一 次 能 源 （ 煤 炭 、 原 油 、 煤 層 氣 、 石 油 氣 和 天 然 氣 ） 、 二 次 能 源（ 電 力 、 焦 炭 、 人 工 燃 氣 、 成 品 油 、 液 化 石 油 氣 、 蒸 汽 ） 及 載 能 工 質(zhì) （ 壓 縮 空 氣 、氧 、 氮 、 氫 、 水 ） 等 。按 測 量 目 的 又 可 分 為 總 量 測 量 和 流 量 測 量 ,其儀 表 分 別 稱 作 總 量 表 和 流 量 計(jì) 。 做 好 流 量 計(jì) 的 研 究 和 開 發(fā) 工 作 ， 對 于 保 證 產(chǎn) 品質(zhì) 量 、 提 高 生 產(chǎn) 效 率 、 促 進(jìn) 科 學(xué) 技 術(shù) 的 發(fā) 展 都 具 有 重 要 的 意 義 。 流 量 測 量 的 意 義 在 于 既 可 以 指 導(dǎo) 生 產(chǎn) ， 同 時(shí) 又 是 規(guī) 范 工 藝 操 作 的 需要 和 進(jìn) 行 經(jīng) 濟(jì) 核 算 的 依 據(jù) 。儀 器 儀 表 是 研 究 實(shí) 現(xiàn) 信 息 的 獲 取 、 轉(zhuǎn) 換 、 傳 輸 、 處 理 以 及 根 據(jù) 處 理 結(jié) 果 對 生產(chǎn) 系 統(tǒng) 進(jìn) 行 控 制 的 重 要 工 具 ． 過 程 變 量 的 自 動(dòng) 化 檢 測 儀 表 是 工 業(yè) 自 動(dòng) 化 實(shí) 現(xiàn) 的 關(guān)鍵 ． 任 何 控 制 系 統(tǒng) 都 是 從 生 產(chǎn) 過 程 運(yùn) 行 的 信 息 測 量 開 始 ， 因 為 只 有 在 知 道 生 產(chǎn) 過程 的 狀 態(tài) 和 工 藝 參 數(shù) 的 條 件 下 才 能 進(jìn) 行 自 動(dòng) 控 制 。 無 論 是 在 工 農(nóng) 業(yè)生 產(chǎn) 、 科 學(xué) 研 究 、 國 防 建 設(shè) 領(lǐng) 域 中 ， 還 是 在 日 常 生 活 中 都 與 檢 測 有 著 密 切 的 關(guān) 系 。 需 要 我 熟 悉 這些 方 面 的 相 關(guān) 知 識(shí) 。流 量 是 經(jīng) 常 測 量 和 控 制 的 參 數(shù) ， 流 體 流 量 的 測 量 對 于 節(jié) 約 能 源 ， 防 止 大 氣 污 染 集實(shí) 現(xiàn) 生 產(chǎn) 過 程 自 動(dòng) 化 的 是 必 不 可 少 的 。鐵路技校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）渦 輪 流 量 計(jì) 的 發(fā) 展 及 設(shè) 計(jì)畢 業(yè) 論 文前 言 ...............................................................................................1第 一 章 ..................................................................................................緒 論...........................................................................................................2 設(shè) 計(jì) 背 景 ..........................................2 流 量 計(jì) 的 發(fā) 展 現(xiàn) 狀 及 分 類 ............................4 渦 輪 流 量 計(jì) 的 發(fā) 展 與 分 類 ............................5 單 片 機(jī) 的 概 述 .......................................6 單 片 機(jī) 的 發(fā) 展 .......................................7 單 片 機(jī) 的 特 點(diǎn) .......................................8 單 片 機(jī) 的 應(yīng) 用 .......................................9第 二 章 控 制 系 統(tǒng) 的 整 體 結(jié) 構(gòu) 及 其 系 統(tǒng) 原 理 ...........................11 總 體 方 案 設(shè) 計(jì) ......................................11 渦 輪 流 量 計(jì) 系 統(tǒng) 的 原 理 ..............................12 渦 輪 流 量 計(jì) 傳 感 器 的 原 理 ..........................12 渦 輪 流 量 計(jì) 傳 感 器 的 結(jié) 構(gòu) ..........................12第 三 章 數(shù) 據(jù) 處 理 ...........................................................................15 測 量 數(shù) 據(jù) 預(yù) 處 理 技 術(shù) ................................15鐵路技校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 線 性 插 值 算 法 ......................................15 分 段 插 值 算 法 程 序 的 設(shè) 計(jì) 方 法 .....................17 插 值 法 在 流 量 測 量 中 的 應(yīng) 用 .........................18第 四 章 單 片 機(jī) 控 制 系 統(tǒng) 硬 件 設(shè) 計(jì) ................................................20 單 片 機(jī) 硬 件 設(shè) 計(jì) ....................................20 8031.............................................20 8155............................................22 渦 輪 流 量 計(jì) 傳 感 器 的 設(shè) 計(jì) .............................22 矩 陣 式 鍵 盤 接 口 技 術(shù) ................................23 8 位 LED 顯 示 器 的 結(jié) 構(gòu) 及 接 口 技 術(shù) ....................25 LED 顯 示 器 的 結(jié) 構(gòu) .................................25 LED 顯 示 接 口 技 術(shù) .................................26 控 制 系 統(tǒng) 中 其 它 硬 件 ................................27第 五 章 控 制 系 統(tǒng) 軟 件 設(shè) 計(jì) ............................................................29 LED 顯 示 器 程 序 設(shè) 計(jì) ................................29 矩 陣 式 鍵 盤 接 口 程 序 ...............................32 插 值 法 在 流 量 計(jì) 中 的 程 序 設(shè) 計(jì) ........................37 系 統(tǒng) 主 程 序 ......................................44 系 統(tǒng) 程 序 總 體 方 案 ................................47第 六 章 .......................................................................................................結(jié) 論鐵路技校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）.........................................................................................................48參 考 文 獻(xiàn) ..............................................49致 謝 ..................................................50附 錄 A 程 序 清 單 ........................................51附 錄 B 元 器 件 清 單 ......................................61鐵路技校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）第 1 頁前 言現(xiàn) 在 流 量 測 量 技 術(shù) 和 儀 表 類 型 繁 多 ， 測 量 對 象 復(fù) 雜 多 樣 ， 決 定 了 流 量 測 量 儀表 在 應(yīng) 用 技 術(shù) 上 的 復(fù) 雜 性 。隨 著 生 產(chǎn) 技 術(shù) 的 發(fā) 展 ， 對 流 體 流 量 和 總 量 的 測 量 和 測 試 提 出 了 越 來 越 多 ， 越來 越 高 的 要 求 ， 需 要 檢 測 的 液 體 的 介 質(zhì) 也 越 來 越 多 ， 為 此 人 們 根 據(jù) 不 同 測 量對 象 的 物 理 性 能 ， 運(yùn) 用 不 同 的 物 理 原 理 和 規(guī) 律 ， 設(shè) 計(jì) 制 造 了 各 種 類 型 的 流 量儀 表 ， 并 將 其 應(yīng) 用 于 工 藝 流 程 中 配 比 參 數(shù) 、 調(diào) 節(jié) 控 制 、 實(shí) 現(xiàn) 工 業(yè) 能 源 計(jì) 量 。 在 此 期 間 的 工 作 ， 如 調(diào) 查 研 究 、 查 閱 文 獻(xiàn) 、 收 集 材 料 、 繪圖 、 技 術(shù) 分 析 、 程 序 設(shè) 計(jì) 、 組 織 工 作 和 總 結(jié) 撰 寫 論 文 和 設(shè) 計(jì) 說 明 書 ， 在不同程度上提高了自身的各種能力。具 體 地 說 ， 為 了 及 時(shí) 了 解 一 個(gè) 生 產(chǎn) 過 程 或 實(shí) 驗(yàn) 進(jìn) 展 ， 就 必 須 經(jīng) 常 測 試 能 夠 表 征 它們 特 性 、 狀 態(tài) 的 各 物 理 參 數(shù) 量 ， 如 電 壓 、 電 流 、 溫 度 、 壓 力 、 流 量 、 液 位 、 成 分等 。 隨 著 科 學(xué) 技 術(shù) 的 發(fā) 展 ， 特 別 是在 新 材 料 、 新 結(jié) 構(gòu) 的 傳 感 器 結(jié) 合 高 性 能 微 型 計(jì) 算 機(jī) 之 后 ， 檢 測 技 術(shù) 有 了 變 革 性 的進(jìn) 步 。 由 于 流 量 這 個(gè) 參 數(shù) 受 流 體 的 工 作 條 件 影 響 ， 對 其 檢 測有 相 當(dāng) 的 難 度 。 特 別 是 在 能 源 危機(jī) 、 工 業(yè) 生 產(chǎn) 自 動(dòng) 化 程 度 越 來 越 高 的 當(dāng) 今 時(shí) 代 ， 流 量 計(jì) 在 國 民 經(jīng) 濟(jì) 中 的 地 位 與 作鐵路技校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）第 3 頁用 更 加 明 顯 。流 量 測 量 技 術(shù) 與 儀 表 的 應(yīng) 用 大 致 有 以 下 幾 個(gè) 領(lǐng) 域 。 能 源 計(jì) 量 是 科 學(xué) 管 理 能 源 ， 實(shí) 現(xiàn) 節(jié) 能 降 耗 ， 提 高 經(jīng) 濟(jì) 效 益的 重 要 手 段 。 空 氣 和水 的 污 染 要 得 到 控 制 ， 必 須 加 強(qiáng) 管 理 ， 而 管 理 的 基 礎(chǔ) 是 污 染 量 的 定 量 控 制 。(4)交 通 運(yùn) 輸　 　 有 五 種 方 式 ： 鐵 路 公 路 、 航 空 、 水 運(yùn) 、 和 管 道 運(yùn) 輸 。　 (5)生 物 技 術(shù)　 21 世 紀(jì) 將 迎 來 生 命 科 學(xué) 的 世 紀(jì) ， 以 生 物 技 術(shù) 為 特 征 的 產(chǎn) 業(yè) 將 獲 得 迅 速 發(fā) 展 。 據(jù) 統(tǒng) 計(jì) 流 量 計(jì)100 多 種 中 很 大 一 部 分 是 應(yīng) 科 研 之 需 用 的 ， 它 們 并 不 批 量 生 產(chǎn) ， 在 市 面 出 售 ， 許多 科 研 機(jī) 構(gòu) 和 大 企 業(yè) 皆 設(shè) 專 門 小 組 研 制 專 用 的 流 量 計(jì) 。 古 羅 馬 凱 撒 時(shí) 代已 采 用 孔 板 測 量 居 民 的 飲 用 水 水 量 。 自 那以 后 ， 1 19 世 紀(jì) 流 量 測 量 的 許 多 類 型 儀 表 的 雛 形 開 始 形 成 ， 如 堰 、 示 蹤 法 、皮 托 管 、 文 丘 里 管 ， 容 積 、 渦 輪 及 靶 式 流 量 計(jì) 等 。 至 今 我 國 已 形 成 一 個(gè) 相 當(dāng) 規(guī) 模 從 事 流 量 測 量 技 術(shù) 與 儀 表 研 究 開 發(fā) 和 生 產(chǎn)的 產(chǎn) 業(yè) ， 從 事 流 量 儀 表 研 究 和 生 產(chǎn) 的 單 位 超 過 230 家 。 渦 輪 流 量 計(jì) 的 發(fā) 展 與 分 類1938 年 ， 第 一 只 渦 輪 流 量 計(jì) 在 美 國 問 世 ， 發(fā) 展 到 今 天 ， 已 經(jīng) 成 為 流 量 測 量儀 表 門 類 中 的 一 個(gè) 重 要 產(chǎn) 品 系 列 。 美 國 石 油 學(xué) 會(huì) (API)早己 制 訂 了 “API2534： 用 渦 輪 流 量 計(jì) 計(jì) 量 液 態(tài) 烴 ”的 標(biāo) 準(zhǔn) ， 并 在 世 界 得 到 公 認(rèn) 。按 傳 感 器 結(jié) 構(gòu) 分 類 有 ：(1)軸 向 型 (普 通 型 )葉 輪 軸 中 心 與 管 道 軸 線 重 合 ， 是 渦 輪 流 量 計(jì) 的 主 導(dǎo) 產(chǎn) 品 ，有 全 系 列 產(chǎn) 品 (DNlO—DN600)。(5)自 校 正 雙 渦 輪 型