基于80C51的水流量控制裝置設計

?

3.傳感器標定

由于水的流速和葉片的轉速理論上是成正比的，即v∝n,v為流速(m3/s)，n為轉速(rpm)。

將上述式子左邊乘上時間t和截面積S可以得到對應時間內的流量V(體積)，式子右邊乘上時間t可以得到相應時間內葉片轉的圈數N.由于截面積S是常數，因此可以得到流量V和葉片轉的圈數N大致成線性，即V∝N.

因此，我們在標定傳感器時可以直接去確定流經渦輪葉片的流量V(體積)和葉片圈數N之間的關系即可。

由于本裝置主要應用于自來水的控制，選用常用的通徑為25mm的管子作為標定實驗使用，自來水水壓通常約0.2-0.6MPa,分別間隔0.1MPa對其進行逐一標定。表1為不同水壓下的數據。

?

?

由圖3可以看出在0.2-0.6MPa的水壓下，水流量和葉片轉數具有較好的線性。

誤差基本上控制在1%以內，因此可以直接將各水壓下測定的數據歸結為一條直線。

斜率就是傳感器的靈敏度。可以得到：流量(升)=轉數(轉)/14.4,即V=N/14.4.

4.小結

本水流量控制裝置以較低成本的方式實現了流量計中沒有的控制功能，用戶可以任意設定需要的流量。傳感器采用渦流式方式，在葉片材質輕的情況下具有較好的線性度，精度較高。閥門的控制則由一個直流小電機來驅動。同樣具有較好的控制速度和密封性。整個產品成本不超過100塊人民幣，很有應用價值。唯一需要改進的地方是低功耗方面，采用9V電池供電相對來說續航能力有提高的空間。今后可以考慮采用低功耗MCU.