基于MSP43OF2132的溫差式原油流量傳感器設(shè)計(jì)
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無線傳輸選用超低功耗微功率無線數(shù)傳模塊APC240，它是新一代的多通道嵌入式無線數(shù)傳模塊，可設(shè)置多個(gè)頻道，步進(jìn)為1kHz，發(fā)射功率最大10mW，采用了高效的循環(huán)交織糾檢錯(cuò)編碼，其編碼增益高達(dá)近3dBm，糾錯(cuò)能力和編碼效率均達(dá)到業(yè)內(nèi)的領(lǐng)先水平，真正實(shí)現(xiàn)了透明的連接。無線模塊接口電路如圖6所示。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/161495.htm
3 軟件設(shè)計(jì)
主程序流程圖如圖7所示。
初始化包括I／O初始化、串口初始、中斷初始化、FM3130初始化和看門狗初始化。完成MSP430F2132各個(gè)端口的初始狀態(tài)設(shè)定，串口通信的波特率、以及FM3130的中斷時(shí)間設(shè)置和存儲(chǔ)器初始存儲(chǔ)地址查找。
主程序中設(shè)置FM3130每小時(shí)整點(diǎn)中斷，中斷后設(shè)工作標(biāo)記為3。主程序檢測工作標(biāo)記為3后啟動(dòng)加熱裝置加熱，并讀取實(shí)時(shí)時(shí)鐘的時(shí)間，置工作標(biāo)記為1。檢測到工作標(biāo)記置1后，測量加熱裝置入口和出口的溫度。并開啟MSP430F2132的定時(shí)器，定時(shí)10s中斷，每10s采集一次流量參數(shù)。每次采集完成后，MSP430F2132根據(jù)擬合的公式計(jì)算得到流量。最后，將測量結(jié)果和本測量時(shí)段的初始時(shí)間存儲(chǔ)到FM3130的存儲(chǔ)器中，并通過無線模塊將其傳輸至各油田的遠(yuǎn)程測控終端，利用其它裝置將測量結(jié)果傳輸至數(shù)據(jù)管理中心。測量完10min的參數(shù)后，關(guān)閉加熱裝置，置工作標(biāo)記為4，等待下一次實(shí)時(shí)時(shí)鐘整點(diǎn)中斷，啟動(dòng)測量。無線模塊也可接收遠(yuǎn)程測控終端發(fā)送的命令信息，接收中斷產(chǎn)生后，置工作標(biāo)記為2。單片機(jī)根據(jù)不同的命令執(zhí)行不同的操作。無線模塊接收中斷流程圖如圖8所示。
4 測量數(shù)據(jù)及分析
將溫差式流量傳感器安裝到大慶油田某采油隊(duì)的油井上試用，得到的溫差式流量計(jì)測量數(shù)據(jù)和容積式流量計(jì)測量數(shù)據(jù)對比如表1所示。
其中，S為容積式流量計(jì)測得的標(biāo)準(zhǔn)流量，C為溫差式流量傳感器測得的流量，d為測量誤差。由表1可以看出，溫差式流量傳感器的測量誤差均在10％以內(nèi)，能夠滿足油田測量要求。實(shí)踐證明溫差式流量傳感器成本低、精度高，實(shí)現(xiàn)了油井自動(dòng)化計(jì)量，可以推廣使用。
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