基于ARM与μC/OS-II的弯管流量计的研究与设计

成泰戈，刘艳萍，赵连环，赵玉红

（1.河北工业大学 信息工程学院，天津 300401；2.唐山世佳电子有限公司 河北 唐山 063020）

弯管流量计是一种经典的节能型差压式流量测量装置，它可以应用于工业的液体、气体、蒸汽的流量测量，能适应各种复杂的现场条件，可作为长期检测流量的测量装置使用。

我国科研人员经过20年的持续研究，在理论和实验研究方面都取得了突破性的进展，国内设计生产的弯管流量计已经达到一个很成熟的水平。

对于工业现场，对所测量的大量数据进行储存、实时观测、远程数据传输等已经成为未来现场测量技术的一个发展趋势。因此，采用微控制器LPC2210和实时操作系统μC/OSII，在现有弯管流量计基础上，加入无纸记录仪、U盘读写、Internet远程数据访问维护等功能，是本项目研究与设计的重点。

图1 弯管流量计原理图Fig.1 Principle diagram of curved pipe flow meter

1 弯管流量计工作原理

弯管流量计是差压式流量计的一种。稳定流动的流体通过弯管时，由于流体流动方向的改变而产生离心力，此离心力作用在弯管的内、外侧壁上产生压力差，曲率半径一定的弯管，在离开曲率中心最远位置和最近位置上所测压力之差的平方根与流体的流速成正比，因此通过测量这一压力差并经过换算就可以得到流体的流速，这就是弯管流量计的基本原理。

由图1可见，流体内压力分布对应流速分布，在45°截面附近弯管内外侧压力差△p（△p=p1-p2）也达到最大值。当流体流量变化时，该压力差△p也随之相应变化。因此，弯管流量计的工作原理就是通过对弯管内、外侧的压力差和相关参数的检测实现流量的测量。……