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测量仪表相关技术文章基于单片机实现水力参数监测仪的设计
引言
监测水电站水电机组水力参数的目的首先是确保水电站的安全和经济运行，其次是鉴定、考查水电机组的性能。因此，作为水电站自动化水平主要表征之一的水力参数监测装置必须进一步提高其自动化程度，逐步进行技术改造。目前在水电机组的水力参数监测系统中，通常是用前置传感器和监测仪表相配合。C8051F005是近几年得到广泛应用的一种单片机，其运算速度高、工作稳定且内置丰富，为此，本文给出了以该芯片为核心，同时配合多路前置传感器对水电机组的多个水力参数进行同时监测。
1 工作原理和基本技术参数
水电机组重要的水力参数主要是水轮机的过机流量、累积流量、工作水头和机组效率。水轮机过机流量可采用蜗壳差压法来进行测量，即用压差变送器测出蜗壳测流断面内外的压差△P，并根据压差△P与流量Q的关系式
计算出水轮机的流量，其中，参数K为蜗壳流量系数，一般可预先通过绝对效率试验（如流速仪法、水锤法等）来确定。累积流量则是过机流量的累积和。
水轮机的工作水头定义为水轮机的进口断面与尾水管出口断面的总能头之差，实际计算中，工作水头H可用差压变送器来测量进口压力P1与尾管口压力P2的压差，但需考虑两个压力测点的高程差（用差压变送器时，此差为0）以及与过机流量Q、进出口截面积S1、S2有关的动水头项，用关系式表示为：