由于渦街流量計具有測量精度高、量程寬、測量介質(zhì)廣泛、工作溫度高（介質(zhì)溫度可達(dá)350℃）、耐腐蝕以及可靠性高等點，廣泛應(yīng)用于石油、化工、輕工及動力供熱等行業(yè)工業(yè)管道介質(zhì)（如氣體、液體及蒸汽等）流體流量的測量，多種介質(zhì)。渦街流量計一般測蒸汽、水等介質(zhì)的比較多，比如熱電廠發(fā)電會產(chǎn)生蒸汽，而蒸汽可以供暖和生產(chǎn)重復(fù)使用，這樣熱電廠就可以對外售賣蒸汽。所以要安裝流量計來測量輸出給用戶多少蒸汽，也就是得測蒸汽的流量，因此測量必須準(zhǔn)確。
    渦街流量計的檢測結(jié)果有模擬信號，也有數(shù)字脈沖信號輸出，而脈沖式渦街流量計的檢測結(jié)果以脈沖方式輸出，傳統(tǒng)的計量方法采用濾波器濾波后由計數(shù)器來計量脈沖數(shù)量，從而計算流量。但這種方式只能計量脈沖數(shù)量，對脈沖出現(xiàn)的異常情況（如設(shè)備故障或者人為原因）等不能進(jìn)行判別，更不能及時反饋。而脈沖出現(xiàn)異常將導(dǎo)致流量計量不準(zhǔn)確，z終直接影響雙方利益。因此，迫切需要一種全新的方法，不僅可以計量脈沖數(shù)量，而且當(dāng)脈沖出現(xiàn)異常狀況時也可以及時發(fā)現(xiàn)。
 1 檢測方法*
脈沖式渦街流量計計數(shù)檢測方法采用A/D采樣，配合軟件處理的方法對脈沖進(jìn)行計數(shù)和判別。利用高速A/D采集脈沖輸入口的電壓幅值和平均值，軟件濾波后根據(jù)采集結(jié)果統(tǒng)計脈沖數(shù)量；將一段時間內(nèi)采集的電壓幅值和平均值與渦街流量計z初安裝時的正常電壓幅值和平均值進(jìn)行對比，以判斷脈沖輸出電壓是否正常；保存一年的計量數(shù)據(jù)，每次計量結(jié)果與一年前同期相比，看脈沖數(shù)量是否異常。通過電壓值和用量的綜合對比，來判斷渦街流量計輸出是否正常。

 2 方案簡介
 2.1 硬件方案

為了完成脈沖計量及檢測，必須有一定的硬件作為支撐。本方法的檢測裝置構(gòu)成如圖1虛線部分所示，由濾波電路、電源模塊、存儲單元、時鐘、遠(yuǎn)程通信模塊、人機(jī)交互界面和ARM組成。

圖1 檢測裝置構(gòu)成簡圖

    濾波電路采用無源濾波電路，主要濾除干擾信號，使輸出電壓紋波系數(shù)降低，提高檢測準(zhǔn)確性。

    電源模塊采用多組電源，供整個檢測裝置工作，別注意的是給A/D采集供電的是1‰精度電源，以保證采集精度。

    存儲模塊采用鐵電存儲器和Flash相結(jié)合的方式。由于要存儲一年的流量數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)量很大。而且采樣數(shù)據(jù)實時采集、實時保存，讀寫也相當(dāng)頻繁。Flash空間大，但讀寫次數(shù)有限；鐵電讀寫速度快、次數(shù)多但容量小。因此采用Flash和鐵電相結(jié)合的方式，實時數(shù)據(jù)先存放在鐵電中，定時將鐵電中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移至Flash中。

    時鐘單元需自備電池，防止終端斷電后時鐘錯誤。

    遠(yuǎn)程通信模塊用來與數(shù)據(jù)中心進(jìn)行信息交互，將檢測結(jié)果以及異常信息等及時傳送給數(shù)據(jù)中心。

    人機(jī)交互界面則用于現(xiàn)場顯示和設(shè)置。

    CPU是32位ARM硬件平臺，自帶12bitA/D采集，采集時間5μs。采集結(jié)束后CPU對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合處理。

 2.2 軟件方案

    軟件主要流程如圖2所示，系統(tǒng)初始化之后，主要進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、脈沖計數(shù)、脈沖檢測的循環(huán)。

圖2 程序流程

    2.2.1 采集數(shù)據(jù)

    5μs采集1個點，采集10個點后除去一個z大值和一個z小值，然后計算平均值。采集值≤（0.3×脈沖基準(zhǔn)幅值），計1；采集值≥（0.7×脈沖基準(zhǔn)幅值），計2；其他情況計0。采集一個有效數(shù)據(jù)所需時間為10×5μs=50μs，1s可采集20000個有效數(shù)據(jù)。每分鐘對上述檢測為2的電壓值取平均計算脈沖幅值，對所有電壓值取平均計算脈沖平均值，安裝調(diào)試完成后需保存脈沖幅值和平均值的基準(zhǔn)值。

 2.2.2 脈沖計數(shù)

    由于數(shù)據(jù)處理時間為1s，與渦街流量計的輸出脈沖周期可能不一致。每秒采集時有些脈沖可能被截斷，為了避免少計脈沖，需要對脈沖進(jìn)行處理。將上一秒z后一段連續(xù)為2的數(shù)字段及之后所有的數(shù)字與本次數(shù)據(jù)合并，一起進(jìn)行處理。為避免多計脈沖，對本次z后一段連續(xù)為2及之后所有的數(shù)字不做處理，留待下一秒處理。

    脈沖統(tǒng)計時，遍歷數(shù)據(jù)記錄，找出并記錄每段連續(xù)為2的數(shù)字段中的2的數(shù)量和整條數(shù)據(jù)記錄中為2的數(shù)字段的總段數(shù)；取出一段數(shù)據(jù)段，記為基準(zhǔn)對比段，用其他數(shù)據(jù)段中數(shù)字2的數(shù)量與之對比，記錄兩段數(shù)字2數(shù)量的差值在3個之內(nèi)的總段數(shù)，然后用每一段數(shù)據(jù)段為基準(zhǔn)對比段，重復(fù)本次操作；找到差值在3個之內(nèi)的個數(shù)z多的數(shù)據(jù)段，先將此段與所有差值在3個之內(nèi)的數(shù)據(jù)段都計一個有效脈沖，并對這些數(shù)據(jù)段中2的數(shù)量做平均，平均值作為基準(zhǔn)數(shù)量并以此計算脈沖周期，然后對不滿足差值為3的數(shù)據(jù)段進(jìn)行處理。處理方法如下：

    a.如果數(shù)據(jù)段中2的數(shù)量少于基準(zhǔn)數(shù)量但落在應(yīng)為高電平的時間段內(nèi)認(rèn)為是一個有效脈沖，否則認(rèn)為是干擾信號；

    b.如果數(shù)據(jù)段中2的數(shù)量多于基準(zhǔn)數(shù)量，先判斷這些數(shù)據(jù)段落在多少個周期內(nèi)，有多少個周期計多少個有效脈沖。

    得出有效脈沖后，對上述所有有效脈沖的周期進(jìn)行判斷，判斷和相鄰的數(shù)據(jù)段是否落在相同周期內(nèi)。如果相同，則應(yīng)減去相同周期的個數(shù)，z終得出有效脈沖總數(shù)，即為這一秒的脈沖數(shù)。

    2.2.3 脈沖檢測http://www.js967.com/st264265/list_838244.html

    脈沖檢測包括電壓值對比和流量的保存與對比兩部分。

    每分鐘對上述檢測為2的電壓值取平均，與初始記錄的每分鐘幅值對比，如果當(dāng)前幅值介于初始幅值的0.85～1.15倍之間，認(rèn)為脈沖幅值正常，否則記一次異常，連續(xù)5次異常，則認(rèn)為脈沖幅值異常；每分鐘對上述所有的電壓值取平均，然后與初始記錄的每分鐘均值作對比，如果當(dāng)前均值介于初始均值的0.85～1.15倍之間，認(rèn)為脈沖均值正常，否則記一次異常。連續(xù)5次異常，則認(rèn)為脈沖均值異常。

    設(shè)備保存一年的流量記錄，每秒流量計量出來之后與一年前同期的流量對比，如果變化不多，則用當(dāng)前流量值替換前一年的流量值。如果變化較大，計一次流量異常。連續(xù)3min流量異常，則認(rèn)為流量異常。流量異常時暫不替換前一年流量，待人工確認(rèn)。如果是正常使用則替換前一年流量，否則保持前一年流量不變。

  該方法檢測脈沖式渦街流量計的脈沖數(shù)量，通過軟、硬件二次濾波可有效濾除干擾脈沖，保證檢測準(zhǔn)確。通過對檢測結(jié)果的綜合判斷，可了解脈沖輸入的情況，依此了解脈沖式渦街流量計的工作狀態(tài)，確保脈沖式渦街流量計工作在z佳狀態(tài)，保證系統(tǒng)檢測的準(zhǔn)確性。發(fā)現(xiàn)異常情況后，及時進(jìn)行提示，可確保各方的合法利益不受侵害。

                  （文章來源：銘宇自控http://www.js967.com/st264265/list_838244.html）