基于压力传感器的便携式明渠自动测流装置的研究

更新时间：2020-02-22 10:03:35 大小：4M 上传用户：songhuahua 查看TA发布的资源 标签：压力传感器 下载积分：3分评价赚积分（如何评价?）打赏收藏评论(0) 举报

资料介绍

近几年来，随着经济的快速发展，我国正由农业大国向工业大国的转变，但我国依然是一个缺水的国家，尤其是农业用水量占全国用水量的70％以上，水资源的短缺已经成为制约我国农业发展的一个重要因素，传统的量水制度不健全，而且对用水缺乏有效的管理，这些都是造成水资源大量浪费的原因。因此，对灌区用水进行实时监测和科学有效的管理是灌区的发展方向，也是推动灌区自动化、信息化发展的重要措施。如何研发出自动化程度高、测流精确、价格低廉、性能稳定、携带方便的测流装置对明渠进行测流至关重要，也是我国实行最严格水资源管理制度的重要基础。

本文根据灌区量水的研究现状、发展趋势以及目前的实际应用情况，研究并设计了一种便携式明渠自动测流装置。该便携式自动测流装置根据流速面积法，采用自主研发的便携式流量传感器，测出多点水位、流速信号，并将其送入上位机进行处理，在上位机上可以输入渠道断面参数，最终在上位机以及二次仪表上直接显示出渠道的水位、流量值，让人们直观的了解到当前明渠的流量，达到自动测流的目的。本文主要工作包括以下内容:

(1)自主研发的压力式流量传感器

根据伯努利原理一流体的机械能守恒，即动能、重力势能、压力势能之和等于常数这一基本原理，选用10组共20个压力传感器，两两一组，处在同一水平高度，即保证了重力势能一样:一个正对水的冲力，测出水流的动力势能;另一个与水流方向垂直，测出这一点水流的静水压力势能。最后根据伯努利方程算出流速。根据这一思路设计了该流量传感器硬件电路，包括主控制电路、供电电路、信号采集电路、液晶显示电路、通信接口电路。传感器的软件设计则采用了C语言对其进行模块化编程，最终实现流量传感器的功能。本便携式流量传感器具有携带方便、测量精度高、功耗低、集成化程度高、自动采集水压信号、稳定可靠。

(2)上位机监控软件的设计

运用Visual Basic语言进行上位机软件的编制，实现上位机对水位、流量信号进行实时监控，以达到自动测流的目的。上位机监控软件具有以下功能:①适合不同断面类型的明渠渠道水位、流量监测，在上位机上输入断面渠道参数，选择不同类别的流量计算公式，最终实现流量的计算;②能同时显示水位深度与流量，并把这些数据保存起来，随时查看。

整个装置经...