椭圆齿轮计量系统的改进

本资料包含pdf文件1个，下载需要1积分

Improvement of M easurement System of Elliptic GearWANG Jianxiu(Product Quality Supervision and Inspection in Yongjia County，Wenzhou 325105，China)Abstract： Took the eliptic gear flow meter of gas station as transformation object，according to the problems such assingle function of primal system，only record the flow value，without any special characteristic to satisfy the modern require-ments，the flow meter system transformation was did.adding new single-chip microcomputer control system and host corn-puter system，which achieved the function as follows：1)real-time display flow meter value；2)real-time conversion show-ing the each oil costs；3)setting the max of fuel charge；4)through the communication between bus technology and hostcomputer，real-time setting the gasoline price；5)through host computer recording each oil cost and oil mass during the re-fueling，the record data wil be transferred to check desk for convenient biling。

Key words：flow meter，system improvement，MCU科技的发展要求计量技术机构不断提高工作效率 ，提供及时、准确 、可靠的计量服务 。对 于流量计量来说，各种流量计是实施计量服务的主要手段 ，其自身的功能、精度与先进程度就显得至关重要 。

本文 以椭圆齿轮流量计为例 ，论 述了实现流量计 自动校准和现有通信等多方面技术改造的过程及方法 ，提高 了工作效率 ，从而更好地满足当前在加油站流量计校准方面的需求。此方法能提高校准精度和效率 ，提供及时、准确的加油服务1 ]。

1 椭圆齿轮流量计的工作原理椭圆齿轮流量计的测量部分主要 由 2个相互 啮合的椭圆齿轮及其外壳 (计量 室)所构成 ，如 图 1所示 。

图 1 测量部 分构 成图椭圆齿轮在被测介质的压差 ApP -P 的作用下 ，产生作用 力矩使其转 动。在 图 la所示 位置时，由于 P >P ，在 P 和 P 的作用下 ，所产生 的合力矩使轮 1产生顺时针方 向转动 ，把轮 1和壳体间的半月形容器内的介质排至 出口，并带动轮 2作逆时针方 向转动 ，这时 1为主动轮 ，2为从动轮。图1b所示为中间位置 ，轮 1和轮 2均为主动轮 。在 图1c上所示位置，P 和 P 作用在轮 1上的合力矩为零，作用在轮 2上的合力矩使 2个轮做逆时针方向转动 ，并把已吸人半月形容器内的介质排至 出口，这时轮 2为主动轮 ，轮 1为从动轮 ，与图 1a上所示情况刚好相反。

如此往复循环 ，轮 1和轮 2互相交替地 由 1个带动另-个转动 ，将被测介质 以半月形 容积为单位- 次-次地由进 口排至 出口。显然 ，图 1仅仅表示椭 圆齿轮转动 了 1/4周 的情况 ，而其所排 出的被测介质为 1个半月形容积；所 以，椭圆齿轮每转 1周所排出的被测介质量为半月形容积 的 4倍 ，则通过椭圆齿轮流星计 的体积流量 Q为 ：Q4n u 0式中， 为椭圆齿轮的旋转频率； 为半月形部分的容积 。这样 ，在椭圆齿轮流量计的半月形容积 -定的条件下 ，只要测 出椭圆齿轮的旋转 速度 便 可知道被测介质的流量 。

椭圆齿轮流量计流量信号(即椭圆齿轮的旋转速度 )有就地显示和远传显示 2种。就地显示将《新技术新工艺》数字技术与机械工程 I 37新技术新工艺 2013年 第 3期齿轮的转动通过-系列的减速及调整转速 比机构之后，直接与仪表面板上的指示针相连，并经过机械式计数器进行总量的显示 ，如图 2所示 ；远传显示主要是通过减速后的齿轮带动永久磁铁旋转，使弹簧继电器的触点以与永久磁铁相同的旋转频率同步闭合或断开，从而发出电脉冲远传给另-个显示仪表4]。

椭圆齿轮指示I-凰 -勘 如豳 积算l图 2 就地 显 示 示 葸 图2 流量计 系统改进2.1 单片机控制系统原理单片机控制系统硬件主要由按键部分、单片机部分、通信部分、脉冲接受部分(计数部分)和控制阀门 5部分组成，如图3所示。脉冲信号通过单片机计数器部 分计数 ，上位 机与单 片机通 过 RS485通信 ，阀门控制通过电磁继电器实现 。

匝圃 圜 圈 圆 圈 l通信 I图 3 流量计单 片机控制 系统硬件结构 示意 图2.2 通信部分原理当计算机仅有 RS232接 口时，RS485接 口的仪表与计算机的接线需要 RS232/RS485转换器 ，以便将 RS232信号转换成正确的 RS485协议；同时实现单-计算机对多路流量计进行通信和校准，如图 4所示标准流量计 被测流量计图 4 仪表与上位机接线圈2.3 主程序设计流量计采用 RS485传输标准与计算机通信 ，流量计与计算机之 间的通信都 以 ASCⅡ码实现 。仪表的命令集由数条指令组成，完成计算机从仪表读取测量值、控制值、参数值，向仪表发送修改指令，对被测流量计进行参数设置，完成对仪表的校准 。与通过被测流量计面板设置参数-样 ，通过计算机对被测流量计 的参 数设置存 入 EEPROM 存储器 ，在掉电的情况下也能保存这些参数。为避免通信冲突，所有的操作均受计算机控制 ，当仪表不进行发送时，都处于侦听方式。计算机按规定地址向某个仪表发出命令，然后等待仪表回答，如果没收到回答，则超时中止 ，将控制权转 回计算机 。通过按键可以设置汽油单价和对 流量计 校零。通过点击 开始按键 ，由单片机控制阀门开起 ∩ 以预先设 置总的加油量或者总价格 ，当加油量达到要求时，阀门 自动关闭，中断部分可以设置。流程图如图 5～图 7所示 。

廷长计l圈 豳I 为Ox00指令为OxOl给上位机发送流量和金额数据。 。 。 。 。 。 。 。 。 - -150x02接收上位机单价调整数据图 5 中断部分流程图图 6 主程序流程 图 图 7 上位机通信部分流程图《新技术新工艺》数字技术与机械工程s固 Ⅳ百 ， 数字技术 机械 工程基矛协同仿真的输弹机动力学建模与分析金 朝 ，秦俊奇 ，狄长春 ，张小嘎(1.装 甲兵技 术学院 教练 团，吉林 长春 130117；2.73101部 队装备部 ，江苏 徐 州 221008)摘 要：以某 自行 火炮输弹机为研究对 象，以建立能逼真反 映其动力学特性 的虚拟样机模型为方法。

针对 目前机电液耦合仿真常见方法 中存在 的不足 ，选择 了适合于大型复杂 系统耦合仿真 的协 同仿真 方案。基 于 Pro/E和 ADAMS建立的输弹机机电液耦合虚拟样机 ，较好地解决了机 电液耦合 、多碰撞 变拓扑等建模难点，并通过 VV&A验证 了虚拟样机的置信度 ，为复杂机 电液耦合 系统的动力学分析提供 了有益参考。

关键词：虚拟样机 ；协 同仿真；输弹机；动力学分析中图分类号：TJ 303十.1 文献标志码 ：ADynamic Modeling and Analysis of the Ramming Device based on Co-simulationJIN Zhao ，QIN Junqi ，DI Changchun ，ZHANG Xiaoga(1.The Academg of Armorde Forces Technology Changchun 130117，China；2.Equipment department，73101 Troop，Xuzhou 221008，China)Abstract：Taking a certain type of ramming device as researching subject，for the purpose of building a dynamic model，and aiming at the shortage currently occurred in electro-hydraulic coupling simulation，a co-simulation program that adaptedin big scale and complicated system coupling simulation was selected to build a electro-hydraulic coupling virtual prototypingbased on Pro/E and ADAMS，which solved the difficulty of electro-hydraulic coupling，multi-collision and changing topolo-gies better.Confidence coefficient of the model was verified by VV & A method，it provides a good reference for dynamic a-nalysis of electro-hydraulic coupling system。

Key words：virtual prototype，co～simulation，ramming device，dynamic analysis某 自行火炮 自动输弹机是集机电液和控制为-体的复杂非线性系统。该系统的动力学特性分析涉及到多学科、多领域的交叉和融合。传统的机械、液压或控制等系统的单个领域建模仿真 ，已经远远无法满足对 这类 复杂 系统进 行完 整、精确 分 析 的要求l1j。必须寻求-种能够实现建立包括机电液控制系统在内的闭环模型的多领域联合仿真的协同仿真方案，来实现动态实时联合仿真，进而提高仿真的精度 。

为解决 以上问题 ，本文提 出了适合复杂 的大型机电液耦合建模方案。以设计图样为依据，利用各种商业软件，建立了输弹机虚拟样机模型。经验证，模型能够精确反映系统 的实际工作情况，解决了系统机电液耦合 、多碰撞变拓扑等建模难点问题 。

e石 石 穹 e异 ! e 盎 写 穹 ； 写 盎 ； 品 ；3 结语计量系统的研究和应用是流量计量和测试技术发展的重要基础，现今将微机 、传感器等高科技技术应用在多种流量上，实现多功能、多参数补偿为-体的自动化校准已成为现实。随着科学技术的高速发展 ，在广大流量计量科研人员的共同努力下 ，流量计量测技术将会发展到-个更高的水平。