在现代工业生产自动化过程中，流量是衡量设备的效率和经济实用型的一个重要参数。一般情况下，液态产品的生产企业都会采用不同容量来进行液体计量。目前，市面上的流量计量系统已经逐渐趋向成熟，但由于一些中小企业会考虑到成本的问题，一般都会用人为的方式去完成电磁阀开启、关闭的控制，由于人工操作分散，不利于集中控制，这样的做法直接导致液体的流量计量会存在偏差。因此，本文就就此原因来对流量计量系统进行研究，流量计量系统设计的合理规范性将能够全面实现操作过程的自动化、精简化，提高液体流量计量的精确度。
【关键词】流量计量控制系统 合理规范设计 液体流量的精确度
液体产品的计量大多使用由流量计构成的流量计量控制系统，这种计量方法具有操作方便、计量效率高以及方便人们对其进行管理等优点，因此流量计量广泛用于石油、化工、食品等行业中。目前，流量计量控制系统还是存在着许多问题，如进行液体计量时不够精准，人工操作不够规范等。人们大部分都是重视流量计的选择与使用而不是把计量系统当作一个全盘系统考虑全面性。这就使得能够准确计量的因素被忽略，这些因素包括：液体计量的误差会随着流量大小的变化而变化，核验方法不正确，计量操作不规范等等。结合总总，本文就此对目前的流量计量系统的设计原理展开了一系列研究与探讨。
1 液体流量计量产品的分类以及功能原理说明
1.1 液体流量计量产品的分类
液体流量计量系统可以按照不同的分类标准来就其进行划分，譬如，按照测量对象的不同可以分为封闭管道和明渠两大类别。按照测量原理可以分为力学原理、声学原理、电学原理、光学原理、原子物理学原理等等。按照测量的目的又可以分为总量测量（仪表类型为总量表）和流量测量（液体流量表）总量表测量的一段时间内流过管道的流量是以一定时间内液体流过的总量/时间来进行计算。目前，一般都会将液体流量计划分为：防腐蚀液体流量计、差压式液体流量计、氨水液体流量计、涡轮液体流量计、电磁液体流量计、液体振荡流量计（又可分为涡街液体流量计、插入式液体流量计以及质量液体流量计）。
1.2 液体流量计量产品的功能原理说明
（1）电磁液体流量计的工作原理是建立在法拉第电磁感应定律的基础上，在电磁液体流量计中，测量管内的导电介质就类似于法拉第实验中导电金属杆，上下两端的两个电磁线圈产生恒定磁场。当有导电介质流过时，就会产生感应电压。
（2）差压式液体流量计量的基本原理是输入口与输出口这间的压力差与通过导液管的流速直接相关，用压力传感器测量导液管入口与出口之间压力差，并将其转换成电压量输出。通过检测导液管两端的压力差，即可计算出通过导游管的流速和流量。主要由导液管和差压式压力传感器组成。导液管由输入管、节流管、输出管和两个取压管组成，两个取压管由输入管和输出管引出，用于引出节流管两端的压力差。导液管可由玻璃、塑料、金属等材料制成。
（3）超声波物位开关测量原理在探头底部缺口的双侧各有一压电晶体分别称为发射晶体和接收晶体，高频信号由发射晶体传送至接收晶体，当信号在空气或气体中传送时"由于空气削弱了信号的振幅"从而使接收晶体收不到任何信号，当信号在液体中传送时"其足够的振幅将使晶体可以收信号并发出开关量信号。
2 液体流量计量控制系统的设计
流量计量系统的功能是要求它能够同时完成至少4路电磁阀的开启、关闭以及流量控制功能，而且软件在操作过程中应当由LED进行提示以免出现误差操作的情况，另一方面，还应通过按键设置流量参数（管道开通以及关闭时间），这一流量计量系统必须得能清楚的显示各输出电路的管道开通及关闭的状态，自动化的同时还应当实现手动切换的功能以避免意外突发事件。
一般流量计量系统的设计组成都会包含水泵、流量传感器、电动阀门、控制系统（较为常见的有单片机系统）、液体管线、控制线以及监视线等。而系统的控制程序又分为主程序、流量控制程序和各种中断子程序。主程序主要是针对完成系统的地址分配、系统初始化和各种子程序的调用。流量控制通过PID控制算法来实现系统的数字化控制。系统的总体设计主体是通过流量传感器采集到流量信息，之后再根据变换器转化成电信号，再由转换器将电信号转换成离散信号并传给单片机。就这样通过总总结合步骤模拟电量来控制阀门的动作以进行流量调节作用，以确保流量计量的精准度。
流量计量系统的设计应包含以下优点：一是在这压力差传感器的管内没有移动部件和阻流部件；二是通过改变压力传感器的型号、放大电路增益和导液管的尺寸，很容易提高灵敏度和扩展传感器的连成范围；三是利用了导液管的差压原理而设计；四是导液管结构简单，稳定性好，经久耐用；五是灵敏度和精确度高，量程宽；六是制造简单，成本低。
3 总结
前文我们也说过很多中小型公司都采用手动控制电磁阀输出一定容量的液体。批量生产时，这种重复性劳动不但极大地降低了生产率，而且不能保证流量输出的精确性。我们参考了以ATMEL单片机为核心，设计的自动控制电磁阀电路，实现了液体定时、定量的自动输出的概述。对控制电路的要求是，液体定时导通时间误差小于等于0.001s，多路可同时输出，实时显示各路状态，可任意设置导通时间等，这是液体流量计量所必备的基本要求。因此，在选用设计流量计量控制系统装置时，应当本着装置运行稳定安全，操作简便快捷，性能成本合适，设计全面性的满足使用者的需求。
参考文献
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作者简介
许杰（1981-），男，江苏省盐城市人。工程硕士学位。现为盐城市计量测试所工程师。主要研究方向为流量计量检定测试，流量计量系统的设计与开发应用。
作者单位
盐城市计量测试所 江苏省盐城市 224007