一種教學用開放式流量測量系統裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種流量測量裝置，具體是一種教學用開放式流量測量系統裝置。
【背景技術】
[0002]在傳感器技術、過程控制、狀態檢測與信號采集的課程教學中通常會涉及到流量的檢測與控制。目前市面上對于流量測量與控制的教學儀器并不多見，現有的教具中，有的是只能指示常見流量計結構與原理的流量測量示教板；有的是只注重流量計安裝與調試的成品流量計。這些流量測量教具教學功能較為單一，不利于學生對完整工業測量系統的整體理解，無法收到應有的教學效果。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于提供一種具有流量測量、流量控制和流量顯示功能的教學用開放式流量測量系統裝置，以解決上述【背景技術】中提出的問題。
[0004]為實現上述目的，本發明提供如下技術方案:
一種教學用開放式流量測量系統裝置，包括流量測量部分和信號處理顯示部分，所述流量測量部分包括有機玻璃箱體、電磁計量裝置、電磁循環栗和三通球閥，所述有機玻璃箱體包括儲水箱和計量箱，儲水箱位于計量箱的前方，所述電磁循環栗安裝在計量箱中，計量箱中還設有出水管和上水管，所述出水管的兩端分別連接電磁循環栗的進水口和儲水箱，上水管的下端連接電磁循環栗的出水口，上水管的上端伸出計量箱連接三通球閥的進水口，三通球閥位于計量箱的上方，所述三通球閥左側和前方的出水口分別連接有流量計量管和溢流支管，流量計量支路另一端通過電磁計量裝置連接儲水箱，溢流支管另一端連接儲水箱；
所述電磁計量裝置包括旋轉活塞式容積流量計、鋁盤和霍爾傳感器，所述鋁盤安裝在旋轉活塞式容積流量計的中心指針旋轉軸上，鋁盤的圓周方向上均勻安裝有多個磁鋼，所述霍爾傳感器安裝在旋轉活塞式容積流量計的外殼上，所述霍爾傳感器還通過傳感器引線連接所述信號處理顯示部分；
所述信號處理顯不部分包括信號處理部分和信號顯不部分，所述信號處理部分包括輸出信號線三端接口、電源電路、信號處理電路、晶振電路、流量清零按鈕、功能選擇開關、功能選擇電路、移位寄存器和單片機U5，所述輸出信號線三端接口分別連接電源電路和信號處理電路，信號處理電路另一端連接單片機U5，所述晶振電路、流量清零按鈕、功能選擇開關、功能選擇電路和移位寄存器均與單片機U5連接；所述信號顯示部分包括信號轉換單元、數據顯示驅動單元、按鍵掃描及清零單元和流量脈沖外部中斷采樣服務單元，所述信號轉換單元通過數據顯示驅動單元連接按鍵掃描及清零單元，且所述號轉換單元、數據顯示驅動單元、按鍵掃描及清零單元和流量脈沖外部中斷采樣服務單元均連接單片機U5。
[0005]作為本發明進一步的方案:所述磁鋼設有四個。
[0006]作為本發明進一步的方案:所述信號轉換單元進行流量脈沖數的顯示轉換及將脈沖數轉換成流量值，具體方法是將流量脈沖量轉換為顯示段碼值，再根據公式計算流量值，再轉換為Imin時間間隔的流量值。
[0007]作為本發明進一步的方案:所述數據顯示驅動單元進行數碼管的初始化、顯示內容的判斷和選擇。
[0008]作為本發明再進一步的方案:所述按鍵掃描及清零單元進行按鍵防抖處理、判鍵及按鍵清零。
[0009]與現有技術相比，本發明的有益效果是:
本發明能實現液體流量測量功能、具有流量控制功能、具有流量信號處理與顯示功能，體積小，成本不高、可拓展實驗性強、流量控制過程形象易于理解、維護方便、損耗元件易更換，具有較強的開放性，學生不僅可以在單臺流量測量系統裝置中完成接線、調試、測試與讀數，加強對于流量測試原理的理解和應用，還可以根據控制環節，將整套裝置與上位工控機相連，完成流量檢測數據的采集、監控與顯示，在教學過程中，通過項目任務設定，整個檢測過程訓練，使學生能夠從傳感器件及工業系統工作過程上掌握數據采集的方法，根據檢測與控制過程的復雜程度，靈活設計檢測方法，激發學生學習興趣，引導其根據現場數據和現象思考，得出結論和獲取知識。
【附圖說明】
[0010]圖1為本發明的結構示意圖。
[0011 ] 圖2為本發明中電磁計量裝置的結構示意圖。
[0012]圖3為本發明中信號處理部分的結構示意圖。
[0013]圖4為本發明中信號顯示部分的結構示意圖。
[0014]圖5為本發明信號顯示部分中信號轉換單元的工作流程示意圖。
[0015]圖6為本發明信號顯示部分中數據顯示驅動單元的工作流程示意圖。
[0016]圖7為本發明信號顯示部分中按鍵掃描及清零單元的工作流程示意圖。
[0017]圖8為本發明信號顯示部分中流量脈沖外部中斷采樣服務單元的工作流程示意圖。
[0018]圖中:1_有機玻璃箱體；2-電磁計量裝置；3-電磁循環栗；4_三通球閥；5_上水管；6_流量計量支路；7_溢流支管；8_儲水箱；9_計量箱；10-出水管；11-旋轉活塞式容積流量計；12_鋁盤；13-霍爾傳感器；14_磁鋼；15-傳感器引線。
【具體實施方式】
[0019]下面結合【具體實施方式】對本專利的技術方案作進一步詳細地說明。
[0020]請參閱圖1-8，一種教學用開放式流量測量系統裝置，包括流量測量部分和信號處理顯示部分，所述流量測量部分包括有機玻璃箱體1、電磁計量裝置2、電磁循環栗3和三通球閥4，所述有機玻璃箱體I包括儲水箱8和計量箱9，儲水箱8位于計量箱9的前方，所述電磁循環栗3安裝在計量箱9中，計量箱9中還設有出水管10和上水管5，所述出水管10的兩端分別連接電磁循環栗3的進水口和儲水箱8，上水管5的下端連接電磁循環栗3的出水口，上水管5的上端伸出計量箱9連接三通球閥4的進水口，三通球閥4位于計量箱9的上方，所述三通球閥4左側和前方的出水口分別連接有流量計量管6和溢流支管7，流量計量支路6另一端通過電磁計量裝置2連接儲水箱8，溢流支管I另一端連接儲水箱8，電磁循環栗3是液體產生流動的動力源，所述三通閥門4的手柄可180°旋轉，用于調節液體流進入流量計量管6和溢流支管7的比例，從而起到調節流量計量管6中液體流量的作用，實現流量控制的功能。
[0021]所述電磁計量裝置2包括旋轉活塞式容積流量計11、鋁盤12和霍爾傳感器13，所述旋轉活塞式容積流量計11可用于測量精度高的場合，安裝方便，旋轉活塞式容積流量計11前不需要直管段，一般不受流動狀態的影響，也不受雷諾數大小的限制，可測量高黏度、潔凈單相流體的流量，另外，旋轉活塞式容積流量計11通過電磁計量的方法有效地將流量測試數據傳輸給信號處理顯示部分，所述鋁盤12安裝在旋轉活塞式容積流量計11的中心指針旋轉軸上，鋁盤12的圓周方向上均勻安裝有四個磁鋼14，所述霍爾傳感器13安裝在旋轉活塞式容積流量計11的外殼上，所述霍爾傳感器13還通過傳感器引線15連接所述信號處理顯示部分；所述鋁盤12和霍爾傳感器13形成電磁碼盤計量系統，當有液體流經旋轉活塞式容積流量計11時，隨著旋轉活塞式容積流量計11中心指針旋轉軸的轉動，裝有四個磁鋼14的鋁盤12隨之轉動，旋轉活塞式容積流量，11中心指針旋轉軸每轉一周，霍爾傳感器13則會感應出四個脈沖，所述旋轉活塞式容積流量計11中心轉子小輪每轉一圈液體流量為20ml，則霍爾傳感器13每個完整脈沖信號對應的液體流量為5ml。霍爾傳感器13選用HP-503集成電路，HP-503集成電路通過輸出信號線三端接口將脈沖信號輸出給信號處理顯示部分。
[0022]所述信號處理顯示部分