基于VB的金属管浮子流量计选型系统开发

1 概述

流量作为现代工业控制的一个重要参数越来越体现出其重要性。金属管浮子流量计用于连续测量封闭管道中液体和气体的体积流量，结构坚固可靠，能适应各种场合的流量测量，因此广泛地应用于流量测量和工业过程控制中。只有选择合适的型号，才能使生产系统达到最佳性能。

VisualBasic是Microsoft公司推出的强有力的开发软件之一，以其界面友好、入门容易和开发周期短而被广大编程人员所推崇。此外，VisualBasic系统具有很强的数据库管理功能，利用数据控件和数据库管理窗口，可以直接建立或处理动态数据库，并提供强大的数据存储和检索功能。

本文以VB作为开发平台，针对DOS环境下选型系统界面不够灵活、快捷和人性化的缺点，给出了界面友好并与网络有良好结合的选型系统设计方案。

2 系统的结构与功能介绍

系统建立了基于Windows的友好的仪表选型系统人机界面，并且在设计中采用了VB6.0的DHTML（Dy-namicHTML）设计工具，使得本软件与网络有良好的结合。用户登陆系统后，通过选择和输入参数，得到所有符合要求的金属管浮子流量计的型号。系统会根据用户的参数给出最佳的选择建议。接着用户可以选择是否需要打印仪表选型结果表单和输入备注，以便查阅。本系统主要分为以下4个模块：登录模块、参数选择及数据处理、显示结果并给出建议、打印模块。系统有管理员权限的设置，对于不同公司的各自需要，可以选择是否设置加密或锁定。在进入系统后，用户根据自己的需要输入相关参数，然后系统在后台进行数据处理。如果用户输入的数值不在生产厂家的规格范围内，会给出提示信息；如果在生产规格范围内，就会给出符合用户要求的所有型号。用户有其他特殊要求的话，可以写在备注中，提交给厂家。程序流程图如图1所示。

图1 程序流程图

系统后台数据库采用SQLServer格式的数据库。采用VisualBasic提供的开放式数据连接（OpenDataBaseConnectivity），即ODBC功能，可以直接访问和以建立连接的方式使用并操作后台大型网络数据库。在图1程序流程图程序中，采用了结构化查询语言-SQL数据标准，直接访问Server上的数据库。系统提供了简单面向对象的数据库操作指令，多用户数据库访问的加锁机制，网络数据库的SQL检索和查询功能；并且为单机上运行的数据库提供了SQL网络接口，以便于在分布式环境中快速而有效地实现客户服务器的链接和建立。

3 数据处理

制造厂家在进行流量设计和标定时只能用水和空气来代表一般的液体和气体，《选型样本》提供选择的流量均以水和空气表示。浮子流量计用于不同的介质和不同的状态（比如气体的压力和温度等）。根据其测量原理在上述情况下尽管浮子在测量中停留在同一高度，但其所代表的流量值不同，要想准确选择流量计的规格、现场使用好仪表，就要知道它们的关系即进行流量换算（即使是实流刻度也需要在选表和标定时进行流量换算）。因此在后台数据处理中流量的换算是关键的环节。 [p]

换算的依据主要有两个：浮子流量计的理论计算公式和理想气体的状态方程。

式中：

Q为体积流量；
α为流量系数；
Fn为浮子最大直径与其同高度锥管横截面之间的环隙面积；
g为重力加速度；
Vy为浮子的体积；
ρf为浮子的密度；
ρ为被测流体的密度；
A为浮子的最大截面积。
式中的单位为cm、g、s制。

理想气体的状态方程：

式中：
P0，P1为两种状态下的绝对压力；
T0，T1为两种状态下的绝对温度（K）；
V0，V1为两种状态下的体积。

在这里忽略压缩系数的影响，即压力不高、精度要求不高的情况。否则在等式两边的分母分别乘以压缩系数Z0、Z1。

（1）从理想气体的状态方程又可以演绎以下两种关系：

1）流量关系

2）密度关系

式中：

M为介质的质量；
ρ为介质的密度；
Q为介质的流量。

经过换算后，程序的相应模块根据得到的换算数据会在后台的动态数据库中进行筛选和型号匹配，并给出符合用户要求的型号或者接近用户要求的最佳浮子流量计型号。如果没有符合用户要求的型号，则给出相应的提示。

4 结论

随着生产工艺复杂程度和自动化程度的提高，会对流量测量及控制提出更新、更高和更多的要求，如5~7m特大口径、特大流量测量；超微小流量测量；钢水等高温介质的流量测量；液氮等超低温介质的流量测量等。这就要求有更方便、快捷、准确的选型系统来配合生产和订购产品。本系统的设计方案基于网络和动态数据库的链接，方便系统的及时升级和改进。为产品型号的更新和产品的及时推广提供了有利条件。如果对其中的部分参数和数据库加以更改，此系统模型还可以推广到其它生产领域。

参考文献
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5 周俊.流量仪表及其选型.中国仪器仪表，2001，（1）.