1 概述

 

    流量作為現(xiàn)代工業(yè)控制的一個(gè)重要參數(shù)越來越體現(xiàn)出其重要性。金屬管浮子流量計(jì)用于連續(xù)測(cè)量封閉管道中液體和氣體的體積流量，結(jié)構(gòu)堅(jiān)固可靠，能適應(yīng)各種場(chǎng)合的流量測(cè)量，因此廣泛地應(yīng)用于流量測(cè)量和工業(yè)過程控制中。只有選擇合適的型號(hào)，才能使生產(chǎn)系統(tǒng)達(dá)到最佳性能。

 

    VisualBasic是Microsoft公司推出的強(qiáng)有力的開發(fā)軟件之一，以其界面友好、入門容易和開發(fā)周期短而被廣大編程人員所推崇。此外，VisualBasic系統(tǒng)具有很強(qiáng)的數(shù)據(jù)庫(kù)管理功能，利用數(shù)據(jù)控件和數(shù)據(jù)庫(kù)管理窗口，可以直接建立或處理動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)，并提供強(qiáng)大的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和檢索功能。

 

    本文以VB作為開發(fā)平臺(tái)，針對(duì)DOS環(huán)境下選型系統(tǒng)界面不夠靈活、快捷和人性化的缺點(diǎn)，給出了界面友好并與網(wǎng)絡(luò)有良好結(jié)合的選型系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。

 

    2 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能介紹

 

    系統(tǒng)建立了基于Windows的友好的儀表選型系統(tǒng)人機(jī)界面，并且在設(shè)計(jì)中采用了VB6.0的DHTML（Dy-namicHTML）設(shè)計(jì)工具，使得本軟件與網(wǎng)絡(luò)有良好的結(jié)合。用戶登陸系統(tǒng)后，通過選擇和輸入?yún)?shù)，得到所有符合要求的金屬管浮子流量計(jì)的型號(hào)。系統(tǒng)會(huì)根據(jù)用戶的參數(shù)給出最佳的選擇建議。接著用戶可以選擇是否需要打印儀表選型結(jié)果表單和輸入備注，以便查閱。本系統(tǒng)主要分為以下4個(gè)模塊：登錄模塊、參數(shù)選擇及數(shù)據(jù)處理、顯示結(jié)果并給出建議、打印模塊。系統(tǒng)有管理員權(quán)限的設(shè)置，對(duì)于不同公司的各自需要，可以選擇是否設(shè)置加密或鎖定。在進(jìn)入系統(tǒng)后，用戶根據(jù)自己的需要輸入相關(guān)參數(shù)，然后系統(tǒng)在后臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。如果用戶輸入的數(shù)值不在生產(chǎn)廠家的規(guī)格范圍內(nèi)，會(huì)給出提示信息；如果在生產(chǎn)規(guī)格范圍內(nèi)，就會(huì)給出符合用戶要求的所有型號(hào)。用戶有其他特殊要求的話，可以寫在備注中，提交給廠家。程序流程圖如圖1所示。

 

 

 

圖1 程序流程圖

 

    系統(tǒng)后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)采用SQLServer格式的數(shù)據(jù)庫(kù)。采用VisualBasic提供的開放式數(shù)據(jù)連接（OpenDataBaseConnectivity），即ODBC功能，可以直接訪問和以建立連接的方式使用并操作后臺(tái)大型網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)。在圖1程序流程圖程序中，采用了結(jié)構(gòu)化查詢語言-SQL數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，直接訪問Server上的數(shù)據(jù)庫(kù)。系統(tǒng)提供了簡(jiǎn)單面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫(kù)操作指令，多用戶數(shù)據(jù)庫(kù)訪問的加鎖機(jī)制，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)的SQL檢索和查詢功能；并且為單機(jī)上運(yùn)行的數(shù)據(jù)庫(kù)提供了SQL網(wǎng)絡(luò)接口，以便于在分布式環(huán)境中快速而有效地實(shí)現(xiàn)客戶服務(wù)器的鏈接和建立。

    3 數(shù)據(jù)處理

 

    制造廠家在進(jìn)行流量設(shè)計(jì)和標(biāo)定時(shí)只能用水和空氣來代表一般的液體和氣體，《選型樣本》提供選擇的流量均以水和空氣表示。浮子流量計(jì)用于不同的介質(zhì)和不同的狀態(tài)（比如氣體的壓力和溫度等）。根據(jù)其測(cè)量原理在上述情況下盡管浮子在測(cè)量中停留在同一高度，但其所代表的流量值不同，要想準(zhǔn)確選擇流量計(jì)的規(guī)格、現(xiàn)場(chǎng)使用好儀表，就要知道它們的關(guān)系即進(jìn)行流量換算（即使是實(shí)流刻度也需要在選表和標(biāo)定時(shí)進(jìn)行流量換算）。因此在后臺(tái)數(shù)據(jù)處理中流量的換算是關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。

 

    換算的依據(jù)主要有兩個(gè)：浮子流量計(jì)的理論計(jì)算公式和理想氣體的狀態(tài)方程。

 

    浮子流量計(jì)的理論計(jì)算公式：

 

    

 

    式中：

 

    Q為體積流量；

    α為流量系數(shù)；

    Fn為浮子最大直徑與其同高度錐管橫截面之間的環(huán)隙面積；

    g為重力加速度；

    Vy為浮子的體積；

    ρf為浮子的密度；

    ρ為被測(cè)流體的密度；

    A為浮子的最大截面積。

    式中的單位為cm、g、s制。

 

    理想氣體的狀態(tài)方程：

 

    

 

    式中：

 

    P0，P1為兩種狀態(tài)下的絕對(duì)壓力；

 

    T0，T1為兩種狀態(tài)下的絕對(duì)溫度（K）；

 

    V0，V1為兩種狀態(tài)下的體積。

 

    在這里忽略壓縮系數(shù)的影響，即壓力不高、精度要求不高的情況。否則在等式兩邊的分母分別乘以壓縮系數(shù)Z0、Z1。

 

    （1）從理想氣體的狀態(tài)方程又可以演繹以下兩種關(guān)系：

 

    1）流量關(guān)系

 

    2）密度關(guān)系

 

    式中：

 

    M為介質(zhì)的質(zhì)量；

    ρ為介質(zhì)的密度；

    Q為介質(zhì)的流量。

 

    經(jīng)過換算后，程序的相應(yīng)模塊根據(jù)得到的換算數(shù)據(jù)會(huì)在后臺(tái)的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行篩選和型號(hào)匹配，并給出符合用戶要求的型號(hào)或者接近用戶要求的最佳浮子流量計(jì)型號(hào)。如果沒有符合用戶要求的型號(hào)，則給出相應(yīng)的提示。

 

    4 結(jié)論

 

    隨著生產(chǎn)工藝復(fù)雜程度和自動(dòng)化程度的提高，會(huì)對(duì)流量測(cè)量及控制提出更新、更高和更多的要求，如5~7m特大口徑、特大流量測(cè)量；超微小流量測(cè)量；鋼水等高溫介質(zhì)的流量測(cè)量；液氮等超低溫介質(zhì)的流量測(cè)量等。這就要求有更方便、快捷、準(zhǔn)確的選型系統(tǒng)來配合生產(chǎn)和訂購(gòu)產(chǎn)品。本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案基于網(wǎng)絡(luò)和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)的鏈接，方便系統(tǒng)的及時(shí)升級(jí)和改進(jìn)。為產(chǎn)品型號(hào)的更新和產(chǎn)品的及時(shí)推廣提供了有利條件。如果對(duì)其中的部分參數(shù)和數(shù)據(jù)庫(kù)加以更改，此系統(tǒng)模型還可以推廣到其它生產(chǎn)領(lǐng)域。