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- 沉默的人生97 2015-11-24 00:00:00
- 流量就是在单位时间内流体通过一定截面积的量。这个量用流体的体积来表示，称为瞬时体积流 量，简称体积流量；用流量的质量来表示称为瞬时质量流量，简称质量流量。这一段时间内流体体积 流量或质量流量的累积值称为累积流量。 对在一定通道内流动的流体的流量进行测量统称为流量计量。流量测量的流体是多样化的，如测 量对象有气体、液体、混合流体；流体的温度、压力、流量均有较大的差异，要求的测量准确度也各 不相同。因此，流量测量的任务就是根据测量目的，被测流体的种类、流动状态、测量场所等测量条 件，研究各种相应的测量方法，并保证流量量值的正确传递。 流量的测量在热电生产、石油化工、食品卫生等工业领域具有广泛的应用。随着传感器技术，微 电子技术、单片机技术的发展，为气体流量的精确测量提供了新的手段。充分利用单片机丰富的硬件 资源，配以适当的检测接口电路，可精确测量由涡街流量传感器或电磁流量传感器输出的代表流量大 小的脉冲信号，以及气体在当地状态下的压力、温度等模拟电压信号。由软件计算出流量，以简单的 硬件结构实现了一个高可靠性、高精度、多功能的气体流量检测系统。工业生产中过程控制是流量测 量与仪表应用的一大领域，流量与温度、压力和物位一起统称为过程控制中的四大参数，人们通过这 些参数对生产过程进行监视和控制。对流体流量进行正确测量和调节是保证生产过程安全经济运行、 提高产品质量、降低物质消耗、提高经济效益、实现科学管理的基础。 通过对本课题的研究， 训练综合运用已学课程的基本知识， 独立进行单片机应用技术和开发工作， 掌握单片机程序设计、调试和应用电路设计、分析及调试检测。对流体流量进行正确测量和调节是保 证生产过程安全经济运行、提高产品质量、降低物质消耗、提高经济效益、实现科学管理的基础。流 量的检测和控制在化工、能源电力、冶金、石油等领域应用广泛。人们为了控制大气污染，必须对污 染大气的烟气以及其他温室气体排放量进行监测；废液和污水的排放，使地表水源和地下水源受到污 染，人们必须对废液和污水进行处理，对排放量进行控制。于是数以百万计的烟气排放点和污水排放 口都成了流量测量对象。同时在科学试验领域，需要大量的流量控制系统进行仿真与试验。 2. 研究目标 本文主要研究的是基于单片机的流量检测系统的设计，实现对管道内自来水的流量的检测，并将 流量值实时显示在 LED 数码管上，且如果流量值超过上下限范围，即调用报警系统，实现声光报警。 本文详细论述了该设计的具体方案，主要解决系统的总体设计，硬件电路的设计以及系统软件的 设计。其中硬件电路设计包括单片机Z小系统、流量传感器的设计、放大器的设计、 AD 转换器接口设 计、 LED 显示接口设计、报警器设计等，软件设计包括主程序、信号采集与 AD 转换程序、显示程序及 报警程序。由于实际应用中传感器输出的信号比较微弱，易受到内部干扰及外部干扰的影响，所以在 设计结尾描述了一些抗干扰措施。 一个产品的具体设计是复杂与艰巨的，设计的好坏直接影响到工业生产的效率和安全。在设计过 程中的遇到的每个难点都得一一克服，而本设计的难点在于如何设计简单易行的流量传感器，各芯片 2 的如何应用与合理搭接，而软件的编写如何简洁无误也是一个难点，在实际设计中不断克服改进，力 求方案的可行性。 该系统由开关控制，通过单片机对流量数据的统计，并与设定的报警值进行对比，超过则产生报 警， 并将统计的数据和时钟数据用液晶显示器进行显示， 再通过串行口 MAX232 传输到上位机实现串口 通信， 由上位机负责数据的接受、 处理和显示。 下位机软件采用汇编语言进行编写， 对开关控制系统、 时钟模块、报警模块、数据储存模块、液晶显示模块等程序进行了设计，上位机软件包括各多路流量 传感器的显示及报警设置。
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微流体流量控制：OB1压力控制器具有更快、更稳定的微流体流量控制器的优势。结合流量传感器，它还可以执行超精确的流量控制并监控注入到芯片中的液体量。您可以在Elveflow软件中输入所需要的流量值，由于可定制的PID反馈回路，压力控制器将会自动的调节压力以便达到所需要的流量值。本文旨在说明如何轻松的执行此流量控制操作。
流量控制算法
Elveflow智能界面提供了一种GX的流量控制算法，其可以轻松的帮助您进行科学的实验。即使您对这种算法不熟悉，ESI软件界面也可以使用自动调整按钮（auto-tune button）为您设置这些参数。然后，您只需要使用相应的参数稍微调节下速度和平滑度即可。这些参数有：PID类型（PID type）：首先将其设置为basic类型，实际上，在大多数情况下，它是非常有效地。
“Z大流量值（Max flow rate）”：仅在仅使用传感器范围的一小部分时才更改此参数。否则，不需要做任何改动。默认值为0，表示您正在使用整个范围。
“P”参数：如果出现不稳定问题即从ESI软件上看到流动曲线有波动，请减小此值。
“I”参数：增大该值可以加快系统的响应速度，但是会在不稳定性到达时逐渐停止。此时，也不用担心，按下自动调节按钮（auto-tune button），软件将会评估您的设置并为您调整“P”和“I”参数。所以首先，不要做任何改动并按下它，然后，您可以根据需要再进行调整。
实验装置
对于此实验装置，需要用到以下Elveflow设备：
1、Elveflow压力&流量控制器OB1
2、BFS或MFS
3、用于实验装置连接用的微流体导管
4、微流体配件和连接器
组件列表
OB1微流体控制器Bronkhorst流量传感器样品储液池
微流控导管和适配器
实验装置连接示意图即插即用Elveflow智能界面
当您想要使用auto-tune功能时，首先要做的diyi件事就是准备好您的实验系统：检查系统连接是否完整，阀门是否处于适当的配置状态及系统是否准备就绪。
实验系统处于稳定状态也很重要，首先让一些液体循环进入到实验系统以避免出现没有液体的过渡状态，这些过渡装填可能会产生错误的系统校正。
Tips：为了获得Z佳的调节，请将流量传感器直接放在样品储液池的后面。
然后，启动Elveflow智能界面并按照以下步骤进行操作：添加您的OB1压力控制器和传感器，并将传感器连接到正在使用的OB1通道上。
Warning：必须打开通道才能使调整过程正常工作。调整过程将执行突发压力以表征系统。性能
案例1：使用auto-tune功能来调节流量
这种情况是典型的微流体应用调节情况，非常适合我们的流量调节。所有调节参数均使用“auto-tune”功能来进行计算。“auto-tune”功能调节快速（上升时间为0.2s），有时候会有一点点过冲但是具有良好的稳定性。
案例2：非常快速开关的流量调节
此示例显示了在60μL/min和10μL/min之间以1s时间段进行非常快速的切换。在这种情况下，用户需要手动调节auto-tune给出的参数，以便为这些非常快速的转换提供稳定的系统。
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流量控制算法
Elveflow智能界面提供了一种GX的流量控制算法，其可以轻松的帮助您进行科学的实验。即使您对这种算法不熟悉，ESI软件界面也可以使用自动调整按钮（auto-tune button）为您设置这些参数。然后，您只需要使用相应的参数稍微调节下速度和平滑度即可。这些参数有：PID类型（PID type）：首先将其设置为basic类型，实际上，在大多数情况下，它是非常有效地。
“Z大流量值（Max flow rate）”：仅在仅使用传感器范围的一小部分时才更改此参数。否则，不需要做任何改动。默认值为0，表示您正在使用整个范围。
“P”参数：如果出现不稳定问题即从ESI软件上看到流动曲线有波动，请减小此值。
“I”参数：增大该值可以加快系统的响应速度，但是会在不稳定性到达时逐渐停止。此时，也不用担心，按下自动调节按钮（auto-tune button），软件将会评估您的设置并为您调整“P”和“I”参数。所以首先，不要做任何改动并按下它，然后，您可以根据需要再进行调整。
实验装置
对于此实验装置，需要用到以下Elveflow设备：
1、Elveflow压力&流量控制器OB1
2、BFS或MFS
3、用于实验装置连接用的微流体导管
4、微流体配件和连接器
组件列表
OB1微流体控制器Bronkhorst流量传感器样品储液池
微流控导管和适配器
实验装置连接示意图即插即用Elveflow智能界面
Elveflow懂您的即插即用Elveflow智能界面ESI软件的视频介绍，请点击如下链接：https://v.youku.com/v_show/id_XMzczODQ5ODg3Ng==.html?spm=a2h0k.11417342.soresults.dtitle当您想要使用auto-tune功能时，首先要做的diyi件事就是准备好您的实验系统：检查系统连接是否完整，阀门是否处于适当的配置状态及系统是否准备就绪。
实验系统处于稳定状态也很重要，首先让一些液体循环进入到实验系统以避免出现没有液体的过渡状态，这些过渡装填可能会产生错误的系统校正。
Tips：为了获得Z佳的调节，请将流量传感器直接放在样品储液池的后面。
然后，启动Elveflow智能界面并按照以下步骤进行操作：添加您的OB1压力控制器和传感器，并将传感器连接到正在使用的OB1通道上。
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在日常使用平衡仪的过程中，掌握正确的关机方法至关重要。合理的关机步骤不仅能延长平衡仪的使用寿命，还能保障测量数据的准确性和设备的安全性。本文将从设备关机的重要性、基本步骤以及关机过程中需注意的事项等多个方面，详细介绍平衡仪的规范关机流程。
一、平衡仪关机的必要性
平衡仪是一种精密的测量仪器，其内部结构复杂且精密，包含了高精度的传感器和电子元件。在使用平衡仪后，不当的关机方式可能导致电路元件损坏、传感器校准偏差甚至数据丢失等问题。因此，正确的关机方式是确保设备长久稳定运行的必要前提。
二、平衡仪关机的步骤详解
在进行平衡仪关机操作时，应遵循以下几个关键步骤，以确保设备在安全状态下完全关闭：
- 停止测量操作：在关闭平衡仪之前，需先停止所有测量工作，确保设备没有在运行状态。若平衡仪正在记录或传输数据，强行关机会影响数据完整性。
- 复位设备至初始状态：在关机前，建议先将平衡仪复位至其初始位置，以减少下次开机时的校准误差。某些高精度平衡仪配备了自动复位功能，使用者可在关机前选择启动复位程序。
- 退出应用程序和断开连接：如果平衡仪连接了其他设备或计算机，需在关机前断开这些连接，同时退出平衡仪的操作界面或应用程序，以避免数据丢失或设备异常。
- 按下电源按钮进行关机：找到设备的电源开关，按下电源按钮等待关机提示。如果平衡仪具有电源指示灯，需确认指示灯熄灭后方可断开电源。
- 拔掉电源或电池：在设备完全关闭后，若是长时间不使用平衡仪，建议将电源线拔掉或将电池取出，以延长设备的电池寿命，并防止电池因长时间供电出现老化问题。
三、平衡仪关机注意事项
在实际操作中，正确的关机方法不仅仅是按下电源键这么简单，还需注意以下几点：
- 避免强制断电：切忌在设备运行过程中强制断电，尤其是正在进行重要测量任务时，这样容易导致设备内部的存储模块受损。
- 关注设备提示信息：部分高端平衡仪会在关机前提示操作步骤或注意事项，建议严格按照提示完成关机过程。
- 定期进行设备保养：在每次关机后，建议对平衡仪的表面及各部件进行清洁，保持设备的良好状态，以便于下次使用。
四、总结
正确的平衡仪关机流程能够有效保护设备的精度和寿命。在日常操作中，遵循标准关机步骤，避免不当操作引发的设备问题，才能确保设备稳定可靠地服务于测量工作。希望通过本文的介绍，用户能够更好地掌握平衡仪的关机方法，使设备得到更好的保养与延长寿命。
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