專利名稱：多變量高壓氣體電子流量計的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種電子測量儀器，特別是一種多變量高壓氣體電子流量計。
目前，由于國內還沒有測量高壓氣體流量的儀器，所以對高壓氣體流量的測量還是依靠經驗，這種測量方法人為因素較多，所測流量值不精確，特別是無法在控制系統中應用。
鑒于上述情況，本發明的目的是提供一種測量精確，特別是便于在控制系統中應用的多變量高壓氣體電子流量計。
本發明的目的是通過如下技術方案來實現的它包括置于高壓輸氣管路上的耐高壓氣體流速傳感器、溫度傳感器和壓力傳感器，氣體流速傳感器和溫度傳感器的輸出端分別經氣體流速信號輸入電路和溫度信號輸入電路與中央處理器的信號輸入端相連，壓力傳感器的輸出端與中央處理器的信號輸入端相連，顯示溫度、氣壓、氣流量及時間數值的液晶顯示器連接于中央處理器的信號輸出端。中央處理器(CPU)通過對壓力傳感器、溫度傳感器和流速傳感器的信號檢索，按照動態的數學物理模型，通過數學積分的方法，并且根據人為給定的參數，計算出瞬時流量及時間積分流量，所測的數值經液晶顯示器予以顯示。
本發明的優點是利用壓力傳感器、溫度傳感器和流速傳感器來檢測高壓氣體管路中的壓力、溫度及流速信號，并由中央處理器計算出管路里高壓流動氣體的瞬時流量及時間積分流量。因而測量精確，同時也便于在高壓注氣系統中實現自動控制。
下面結合附圖對本發明作以詳細說明。
圖1是本發明原理框圖。
圖2是中央處理器電路原理圖。
圖3是流速信號輸入電路原理圖。
圖4是溫度信號輸入電路原理圖。
圖5是耐高壓氣體流速傳感器結構示意圖。
圖6是圖5的側面剖視圖。
參考附圖，本發明主要包括高壓氣體流速傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器、氣體流速信號輸入電路、溫度信號輸入電路及液晶顯示器。其中耐高壓氣體流速傳感器包含固定在輸氣管路1上的卡盤3和上端連接卡盤且下部橫置于管路路徑上的杠桿8，該杠桿下端與置于卡盤3下端內側的彈性筒5相碰。彈性筒內側設有四個應變片4(S1、S2、S3、S4)。由四個應變片4構成惠斯登電橋，其輸出信號經流速信號輸入電路送至中央處理器進行處理。溫度傳感器采用XMTE-2303M型溫度變送器，該變送器的輸出端經溫度信號輸入電路送至中央處理器。壓力傳感器采用PT351型壓力變送器，其輸出信號送至中央處理器；流速信號輸入電路(見圖3)包含由電阻R1-R3、WP1、WP2、電容C1-C4，運算放大器IC12構成的前極差動放大電路和由電阻R5-R8，電容C5-C8，運算放大器IC13、IC14構成的濾波調相器，即由流速傳感器檢測出的輸氣管路中氣體流速信號經流速信號輸入電路輸出穩定范圍的流速標定模擬信號(0-5V)送給中央處理器；溫度信號輸入電路(見圖4)包含由電阻R2-R5、P1、P2，電容C1-C3與運算放大器IC10構成的前級單端輸入放大電路和由電阻R6-R8、電容C4-C5，二極管D1-D2與運算放大器IC11構成的濾波調相器。即由溫度傳感器檢測出的輸氣管路溫度信號經溫度信號輸入電路輸出穩定范圍的溫度標定模擬信號(0-5V)送給中央處理器；中央處理器包含兩個單片機芯片IC1、IC9(PCF80C552)，鎖存器IC2，程序存貯器IC3，數據存貯器IC4(內存)、IC5(外存)，緩沖器IC6。兩個單片機芯片(雙MCU)IC1、IC9為系統的核心部分，協調配合完成高速信號輸入輸出及數學積分等的高速信息處理。由鎖存器IC2、程序存貯器IC3、數據存貯器IC4、IC5配合雙MCU完成軟件程序處理及信息處理與存儲。集成片IC7為日歷時鐘芯片，可以記錄并處理包括年、月、日、時、分、秒等時標信息，根除千年蟲(Y2K)問題。IC8配合MCU完成與PC機的通訊。液晶顯示器LCD與漢字液晶顯示器接口16PN(MGLS6432)相連；KEY(12PIN)為鍵盤處理接口；INFO為傳感器模擬信號的輸入接口。系統MCU可以直接處理這些模擬信號。
權利要求
1.一種多變量高壓氣體電子流量計，其特征是它包括置于高壓輸氣管路上的耐高壓氣體流速傳感器、溫度傳感器和壓力傳感器，氣體流速傳感器和溫度傳感器的輸出端分別經氣體流速信號輸入電路和溫度信號輸入電路與中央處理器的信號輸入端相連，壓力傳感器的輸出端與中央處理器的信號輸入端相連，顯示溫度、氣壓、氣流量及時間數值的液晶顯示器連接于中央處理器的信號輸出端。
2.如權利要求1所述的多變量高壓氣體電子流量計，其特征是，所述耐高壓氣體流速傳感器包含固定在輸氣管路上的卡盤和上端連接卡盤且下部橫置于管路路徑上的杠桿，該杠桿下端與置于卡盤下端內側的彈性筒相碰，彈性筒內側設有四個應變片。
全文摘要
一種多變量高壓氣體電子流量計,它包括置于高壓輸氣管路上的耐高壓氣體流速傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器,中央處理器及液晶顯示器,中央處理器通過對壓力傳感器、溫度傳感器和流速傳感器的信號檢索,按照動態的數學物理模型,通過數學積分的方法,并且根據人為給定的參數,計算出瞬時流量及時間積分流量,所測的數值經液晶顯示器予以顯示。其特點是測量精確,便于在高壓氣體控制系統中應用。
文檔編號G01F1/86GK1375687SQ01106308
公開日2002年10月23日 申請日期2001年3月15日 優先權日2001年3月15日
發明者田景利, 王洪亮 申請人:田景利